CN215497153U - 连接器单体、连接器、电路板、电子设备及电子系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种连接器单体、连接器、电路板、电子设备及电子系统,涉及电子系统配件技术领域,可以改善利用连接器将不同电子器件电连接在一起时,导致的SI差的问题。该所述连接器单体包括第一接触件和第二接触件;所述第一接触件包括第一接触端子以及与所述第一接触端子电连接的第一引脚;所述第二接触件包括第二接触端子和与所述第二接触端子电连接的第二引脚;其中,所述第一接触端子和与其电连接的所述第一引脚一体成型,所述第二接触端子和与其电连接的所述第二引脚一体成型;所述第一引脚的焊接面的面积小于所述第二引脚的焊接面的面积。
Description
技术领域
本申请涉及电子系统配件技术领域,尤其涉及一种连接器单体、连接器、电路板、电子设备及电子系统。
背景技术
连接器是电子产品中不可缺少的一种部件,用在电路内被阻断处或独立不通的电路之间,架起沟通的桥梁,从而使电流流通,进而使电路实现预定的功能。随着电子技术的发展,连接器的应用越来越广泛。目前,连接器已广泛应用于手机、平板等电子设备中。在连接器应用于电子设备中时,主要用于将电子设备中不同的电子器件电连接在一起。例如,连接器可以将电子设备中的PCB(printed circuit board,印刷电路板)与FPC(flexibleprinted circuit)电连接在一起。
然而,以连接器用于将PCB和FPC电连接在一起为例,由于连接器的特征阻抗与PCB走线的特征阻抗和FPC走线的特征阻抗不匹配,因而信号在传输过程中会存在反射,从而会导致SI(signal integrity,信号完整性)差的问题。
实用新型内容
本申请实施例提供一种连接器单体、连接器、电路板、电子设备及电子系统,可以改善利用连接器将不同电子器件电连接在一起时,导致的SI差的问题。
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
第一方面,提供一种连接器单体,该连接器单体包括第一接触件和第二接触件;第一接触件包括第一接触端子以及与第一接触端子电连接的第一引脚;第二接触件包括第二接触端子和与第二接触端子电连接的第二引脚;其中,第一接触端子和与其电连接的第一引脚一体成型,第二接触端子和与其电连接的第二引脚一体成型;第一引脚的焊接面的面积小于第二引脚的焊接面的面积。由于连接器单体安装于电路板上时,电路板上的焊盘尺寸在设计时,是根据焊接在其上的引脚的尺寸来设计的,而连接器单体包括第一引脚和第二引脚;第一引脚的焊接面的面积小于第二引脚的焊接面的面积,因此在设计电路板时,电路板包括第一焊盘和第二焊盘,第一焊盘的焊接面的面积小于第二焊盘的焊接面的面积。当连接器单体安装于电路板上时,第一引脚的焊接面焊接于第一焊盘的焊接面上,第二引脚的焊接面焊接于第二焊盘的焊接面上,由于第一引脚、第一焊盘与电路板的参考地层之间的相对面积小于第二引脚、第二焊盘与电路板的参考地层之间的相对面积,根据电容公式可知,第一引脚、第一焊盘与电路板的参考地层之间的寄生电容相对于第二引脚、第二焊盘与电路板的参考地层之间的寄生电容会减小,因此根据特征阻抗计算公式可知,第一引脚所在位置处的连接器单体的特征阻抗会增加,这样一来,可以改善第一引脚所在位置处的连接器单体的特征阻抗和电路板的走线的特征阻抗不匹配的问题,减小了第一引脚上的信号在连接器单体和电路板之间传输时存在的反射,提高SI,进而减小了第一引脚上的信号在连接器和电路板之间传输时存在的反射,提高SI。
在一种可能的实施方式中,第一引脚的焊接面的面积的取值范围为0.0016mm2~7.8804mm2,第二引脚的焊接面的面积的取值范围为0.004mm2~8mm2。当第一引脚的焊接面的面积的取值范围为0.0016mm2~7.8804mm2时,可以减小第一引脚、第一焊盘与电路板的参考地层之间的寄生电容,提高第一引脚所在位置处的连接器单体的特征阻抗。当第二引脚的焊接面的面积的取值范围为0.004mm2~8mm2时,可以确保连接器单体与电路板焊接的可靠性。
在一种可能的实施方式中,第二引脚的焊接面的面积与第一引脚的焊接面的面积的差值范围为0.024mm2~7.9984mm2。
在一种可能的实施方式中,第一接触件和第二接触件沿连接器单体的长度方向排列;沿连接器单体的宽度方向,第一引脚的焊接面的长度小于第二引脚的焊接面的长度。在设计时,沿连接器单体的宽度方向,通过使第一引脚的焊接面的长度小于第二引脚的焊接面的长度,从而可以使得第一引脚的焊接面的面积小于第二引脚的焊接面的面积。
在一种可能的实施方式中,沿连接器单体的宽度方向,第一引脚的焊接面的长度的取值范围为0.02mm~3.98mm,第二引脚的焊接面的长度的取值范围为0.04mm~4mm。可以使第一引脚的焊接面的长度相对于第二引脚的焊接面的长度减小。
在一种可能的实施方式中,沿连接器单体的宽度方向,第二引脚的焊接面的长度与第一引脚的焊接面的长度的差值范围为0.02mm~3.98mm。
在一种可能的实施方式中,第一引脚为高速信号引脚,第二引脚为非高速信号引脚。此处,高速信号引脚用于传输高速信号,非高速信号引脚用于传输非高速信号。由于连接器单体和电路板之间传输的信号完整性主要与高速信号有关,当第一引脚为高速信号引脚时,可以减小高速信号在连接器单体和电路板之间传输时存在的反射,而信号完整性主要取决于高速信号,这样一来,可以进一步提高SI。
在一种可能的实施方式中,非高速信号引脚为低速信号引脚、电源引脚或接地引脚。低速信号引脚例如可以为控制信号引脚或低速时钟信号引脚。此处,低速信号引脚用于传输低速信号,电源引脚用于传输电源信号,接地引脚用于传输接地信号。
在一种可能的实施方式中,第一接触件和第二接触件沿连接器单体的长度方向排列;第一接触端子沿连接器单体的宽度方向的截面的面积小于第二接触端子沿连接器单体的宽度方向的截面的面积。由于第一接触端子沿连接器单体的宽度方向的截面的面积小于第二接触端子沿连接器单体的宽度方向的截面的面积,因而第一接触端子和与其相邻的接触端子之间的寄生电容较小,因此第一接触端子所在位置处的特征阻抗较大,这样一来,可以改善第一接触端子所在位置处的连接器单体的特征阻抗和电路板的走线的特征阻抗不匹配的问题,减小第一接触端子上的信号在连接器单体和电路板之间传输时存在的反射,提高SI。由于第一引脚与第一接触端子电连接,因而也可以进一步减小第一引脚上的信号在连接器单体和电路板之间传输时存在的反射。
第二方面,提供一种连接器,该连接器包括连接器公头和连接器母座,连接器公头和连接器母座扣插连接;连接器公头为上述第一方面提供的连接器单体;和/或,连接器母座为上述第一方面提供的连接器单体。当连接器公头为上述第一方面提供的连接器单体时,连接器公头具有与上述第一方面提供的连接器单体相同的技术效果,此处不再赘述。当连接器母座为上述第一方面提供的连接器单体时,连接器母座具有与上述第一方面提供的连接器单体相同的技术效果,此处不再赘述。
在一种可能的实施方式中,连接器公头包括第一接触件和第二接触件,连接器母座包括第一接触件和第二接触件;其中,由于连接器公头的第一接触件中的第一接触端子与连接器母座的第一接触件中的第一接触端子扣插连接,连接器公头的第二接触件中的第二接触端子与连接器母座的第二接触件中的第二接触端子扣插连接,因而可以实现连接器公头和连接器母座的扣插连接。
在一种可能的实施方式中,连接器公头的第一接触端子与连接器母座的第一接触端子通过一个接触点扣插连接,连接器公头的第二接触端子与连接器母座的第二接触端子通过多个接触点扣插连接。由于连接器公头的第一接触端子与连接器母座的第一接触端子通过一个接触点扣插连接,因而可以减小连接器公头的第一接触端子和连接器母座的第一接触端子上传输的信号反射,进一步提高SI。在第一接触端子和第一母座接触端子上传输的信号为高速信号时,可以提高高速信号的SI。在此基础上,由于连接器公头的第二接触端子与连接器母座的第二接触端子通过多个接触点扣插连接,因而可以确保连接器公头与连接器母座之间的扣插拔力,保证了扣插的可靠性。
在一种可能的实施方式中,连接器公头还包括辅助接触端子;辅助接触端子的材料为非导电材料;连接器公头的第一接触端子与连接器母座的第一接触端子还通过辅助接触端子扣插连接。这样可以增加连接器公头和连接器母座的扣插拔力,这样一来,便可以进一步确保连接器公头和连接器母座的扣合可靠性。
在一种可能的实施方式中,连接器为板对板BTB连接器、type-C连接器、低电压差分信号LVDS连接器、M.2连接器或WTB连接器。
第三方面,提供一种电路板,该电路板包括层叠设置的信号端子层和参考地层,参考地层覆盖信号端子层,信号端子层包括第一焊盘和第二焊盘;其中,第一焊盘的焊接面的面积小于第二焊盘的焊接面的面积。当第一方面提供的连接器单体安装与该电路板上时,第一引脚的焊接面焊接于第一焊盘的焊接面上,第二引脚的焊接面焊接于第二焊盘的焊接面上,由于第一引脚、第一焊盘与电路板的参考地层之间的相对面积小于第二引脚、第二焊盘与电路板的参考地层之间的相对面积,根据电容公式可知,第一引脚、第一焊盘与电路板的参考地层之间的寄生电容相对于第二引脚、第二焊盘与电路板的参考地层之间的寄生电容会减小,因此根据特征阻抗计算公式可知,第一引脚所在位置处的连接器单体的特征阻抗会增加,这样一来,可以改善第一引脚所在位置处的连接器单体的特征阻抗和电路板的走线的特征阻抗不匹配的问题,减小了第一引脚和第一焊盘上的信号在连接器单体和电路板之间传输时存在的反射,提高SI,进而减小了第一引脚和第一焊盘上的信号在连接器和电路板之间传输时存在的反射,提高SI。
在一种可能的实施方式中,第一焊盘的焊接面的面积的取值范围为0.0055mm2~23.8004mm2,第二焊盘的焊接面的面积的取值范围为0.0091mm2~24mm2。当第一焊盘的焊接面的面积的取值范围为0.0055mm2~23.8004mm2时,可以减小第一引脚、第一焊盘与电路板的参考地层之间的寄生电容,提高第一引脚所在位置处的连接器单体的特征阻抗。当第二焊盘的焊接面的面积的取值范围为0.0091mm2~24mm2时,可以确保连接器单体与电路板焊接的可靠性。
在一种可能的实施方式中,第二焊盘的焊接面的面积与第一焊盘的焊接面的面积的差值范围为0.0036mm2~23.9945mm2。
在一种可能的实施方式中,第一焊盘和第二焊盘沿第一方向排列;沿垂直于第一方向的方向,第一焊盘的焊接面的长度小于第二焊盘的焊接面的长度。在设计电路板时,沿垂直于第一方向的方向,通过使第一焊盘的焊接面的长度小于第二焊盘的焊接面的长度,从而可以是第一焊盘的焊接面的面积小于第二焊盘的焊接面的面积。
在一种可能的实施方式中,沿垂直于第一方向的方向,第一焊盘的焊接面的长度的取值范围为0.05mm~5.98mm,第二焊盘的焊接面的长度范围为0.07mm~6mm。可以使第一焊盘的焊接面的长度相对于第二焊盘的焊接面的长度减小。
在一种可能的实施方式中,沿垂直于第一方向的方向,第二焊盘的焊接面的长度与第一焊盘的焊接面的长度的差值范围为0.02mm~5.95mm。
在一种可能的实施方式中,电路板为印刷电路板或柔性电路板。
第四方面,提供一种电子设备,该电子设备包括电路板和安装在电路板上的连接器单体;其中,连接器单体为上述第一方面提供的连接器单体,电路板为上述第三方面提供的电路板;连接器单体的第一引脚的焊接面焊接于电路板的第一焊盘的焊接面上,连接器单体的第二引脚的焊接面焊接于电路板的第二焊盘的焊接面上。此处,该电子设备具有与第三方面提供的电路板相同的技术效果,可以参考上述第三方面的描述,此处不再赘述。
在一种可能的实施方式中,连接器单体为连接器公头或连接器母座。
第五方面,提供一种电子系统,该电子系统包括上述第四方面提供的连接器、第一电子器件和第二电子器件;连接器公头与第一电子器件电连接,连接器母座与第二电子器件电连接;连接器公头包括第一引脚和第二引脚,第一引脚的焊接面的面积小于第二引脚的焊接面的面积,第一电子器件为上述第三方面提供的电路板;连接器公头的第一引脚与第一电子器件的第一焊盘电连接,连接器公头的第二引脚与第一电子器件的第二焊盘电连接;和/或,连接器母座包括第一引脚和第二引脚,第一引脚的焊接面的面积小于第二引脚的焊接面的面积,第二电子器件为上述第三方面提供的电路板;连接器母座的第一引脚与第二电子器件的第一焊盘电连接,连接器母座的第二引脚与第二电子器件的第二焊盘电连接。此处,该电子系统具有与第三方面提供的电路板相同的技术效果,可以参考上述第三方面的描述,此处不再赘述。
在一种可能的实施方式中,电子系统为第一电子设备,连接器、第一电子器件和第二电子器件设置于第一电子设备中。
在一种可能的实施方式中,电子系统包括第一电子设备和第二电子设备;连接器公头和第一电子器件设置于第一电子设备中,连接器母座和第二电子器件设置于第二电子设备中。
附图说明
图1为本申请的实施例提供的一种第一电子设备的结构示意图;
图2为本申请的实施例提供的一种电子系统的结构示意图;
图3为本申请的实施例提供的一种连接器的结构示意图;
图4为本申请的实施例提供的一种连接器公头安装在第一电子器件上的结构示意图;
图5为本申请的实施例提供的一种连接器公头的结构示意图;
图6为本申请的实施例提供的一种连接器公头的爆炸图;
图7a为本申请的实施例提供的一种第一公头接触件或第二公头接触件的结构示意图;
图7b为本申请的实施例提供的一种第一公头接触件的结构示意图;
图8为本申请的实施例提供的一种第一电路板或第四电路板的结构示意图;
图9a为本申请的实施例提供的一种第一公头引脚、第一公头焊盘与第一参考地层之间的位置关系侧视图,或者,第二公头引脚、第二公头焊盘与第一参考地层之间的位置关系侧视图;
图9b为本申请的实施例提供的一种第一公头引脚、第一公头焊盘与第一参考地层之间的位置关系俯视图,或者,第二公头引脚、第二公头焊盘与第一参考地层之间的位置关系俯视图;
图10为本申请的实施例提供的一种连接器母座安装在第二电子器件上的结构示意图;
图11为本申请的实施例提供的一种连接器母座的结构示意图;
图12为本申请的实施例提供的一种连接器母座的爆炸图;
图13为本申请的实施例提供的一种母座接触件的结构示意图;
图14为本申请的实施例提供的一种第二电路板的结构示意图;
图15a为本申请的实施例提供的一种连接器公头和连接器母座扣插连接的结构示意图;
图15b为本申请的另一实施例提供的一种连接器公头和连接器母座扣插连接的结构示意图;
图16为相关技术提供的一种连接器公头的结构示意图;
图17为相关技术提供的一种连接器公头和连接器母座扣插连接的结构示意图;
图18为相关技术提供的一种第三电路板的结构示意图;
图19为本申请的另一实施例提供的一种连接器母座安装在第二电子器件上的结构示意图;
图20为本申请的实施例提供的一种连接器母座的结构示意图;
图21为本申请的实施例提供的一种连接器母座的爆炸图。
附图标记:1-第一电子设备;10-连接器;11-显示面板;12-中框;13-后壳;20-第一电子器件;30-第二电子器件;100-连接器公头;101-公头壳体;102-公头接触件;102a-公头接触端子;102b-公头引脚;103-公头固定脚;104-第一公头接触件;105-第二公头接触件;106-辅助接触端子;200-连接器母座;201-母座壳体;202-母座接触件;203-母座固定脚;204-母座中岛;205-母座接触端子;206-母座引脚;207-第一母座接触件;208-第二母座接触件;300-第一电路板;301-第一信号端子层;302-第一参考地层;303-第一信号线层;400-第二电路板;401-第二信号端子层;402-第二参考地层;403-第二信号线层;500-第三电路板;501-第三信号端子层;502-第三参考地层;503-第三信号线层;600-第四电路板;601-第四信号端子层;602-第四参考地层;603-第四信号线层;1041-第一公头接触端子;1042-第一公头引脚;1051-第二公头接触端子;1052-第二公头引脚;2051-第一母座接触端子;2052-第二母座接触端子;2061-第一母座引脚;2062-第二母座引脚;3011-第一公头焊盘;3012-第二公头焊盘;4011-第三焊盘;5011-第四焊盘;5021-镂空区;6011-第一母座焊盘;6012-第二母座焊盘。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
以下,术语“第一”、“第二”等仅用于描述方便,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请实施例中,除非另有明确的规定和限定,术语“电连接”可以是直接的电性连接,也可以通过中间媒介间接的电性连接。
在本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例中,“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例中,例如上、下、左、右、前和后等用于解释本申请中不同部件的结构和运动的方向指示是相对的。当部件处于图中所示的位置时,这些指示是恰当的。但是,如果元件位置的说明发生变化,那么这些方向指示也将会相应地发生变化。
本申请实施例提供一种电子系统,该电子系统可以为一个电子设备,例如第一电子设备;该电子系统也可以包括多个电子设备,例如,包括第二电子设备和第三电子设备。
其中,第一电子设备、第二电子设备和第三电子设备例如可以为手机(mobilephone)、平板电脑(pad)、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、电视、智能穿戴产品(例如,智能手表、智能手环)、虚拟现实(virtual reality,VR)终端设备、增强现实(augmented reality,AR)终端设备、线缆组件等。本申请实施例对第一电子设备、第二电子设备和第三电子设备的具体实现方式不作特殊限制。
以下为了方便说明,是以上述第一电子设备为手机为例进行的说明。在第二电子设备或第三电子设备为手机的情况下,第二电子设备和第三电子设备的结构可以参考第一电子设备的结构。如图1所示,第一电子设备1的结构主要包括显示面板11、中框12以及后壳13。显示面板11和后壳13分别位于中框12的两侧,并通过中框12连接。
上述的显示面板11包括位于显示区(active area,AA)的多个像素。上述的第一电子设备1还可以包括用于驱动多个像素进行显示的显示驱动电路,该显示驱动电路可以与多个像素电连接。示例的,该显示驱动电路可以为显示驱动芯片(display driverintegrated circuit,DDIC)。DDIC可以设置于显示面板的非显示区中,也可以独立于显示面板11设置。
上述的第一电子设备1还可以包括设置于中框12上的印刷电路板(printedcircuit board,PCB),以及安装于该PCB上的片上系统(System on Chip,SoC)、电源管理芯片(power IC)。该SoC内可以设置有应用处理器(application processor,AP)。图1中未示意出power IC。
图1中的DDIC可以通过柔性电路板(flexible printed circuit,FPC)与PCB电连接。这样一来,PCB上的power IC可以为DDIC提供工作电压;PCB上的AP可以为DDIC提供显示数据,用以展示实际的图像信息。DDIC用于接收PCB传输的信号并将信号按照特定的时序控制输送给显示面板11,以驱动显示面板11发光。其中,FPC为PCB和显示面板11之间提供信号传输连接路径,FPC的一端通过异向导电膜绑定(bonding)在显示面板11上,另一端与PCB电连接在一起。
如图2所示,本申请实施例提供的电子系统的主要结构包括连接器10、第一电子器件20和第二电子器件30,连接器包括两个连接器单体,两个连接器单体可以分别为连接器公头和连接器母座,连接器公头与连接器母座扣插连接,连接器公头与第一电子器件20电连接,连接器母座与第二电子器件30电连接。
由于连接器公头与第一电子器件20电连接,连接器母座与第二电子器件30电连接,而连接器公头与连接器母座扣插连接,因而可以通过连接器将第一电子器件20和第二电子器件30电连接在一起。
在电子系统为第一电子设备的情况下,上述的连接器公头、连接器母座、第一电子器件20、第二电子器件30均应用于第一电子设备中,即第一电子设备包括连接器公头、连接器母座、第一电子器件20、第二电子器件30。
示例的,第一电子设备可以为上述的手机,第一电子器件20可以为手机中的FPC,第二电子器件30可以为手机中的PCB,连接器公头与FPC电连接,连接器母座与PCB电连接,这样一来,手机中的FPC和PCB可以通过连接器10电连接在一起。
在电子系统包括第二电子设备和第三电子设备的情况下,上述的连接器公头和与其电连接的第一电子器件20可以应用于一个电子设备中,连接器母座和与其电连接的第二电子器件30可以应用于另一个电子设备,即第二电子设备包括连接器公头和与其电连接的第一电子器件20,第三电子设备包括连接器母座和与其电连接的第二电子器件30。
示例的,第二电子设备可以线缆组件,第一电子器件20可以为线缆,第三电子设备可以为电视,第二电子器件30可以为电视中的PCB,连接器公头与线缆电连接,连接器母座与PCB电连接,这样一来,电视中的PCB和线缆可以通过连接器10电连接在一起。
此外,在一些示例中,上述的第一电子器件20和第二电子器件30可以均为电路板。在另一些示例中,第一电子器件20为电路板,第二电子器件30为线缆;或者,第一电子器件20为线缆,第二电子器件30为电路板。此处,电路板例如可以为PCB或FPC。
上述的连接器例如可以为BTB(board to board,板对板)连接器、type-C连接器、LVDS(low voltage differential signaling,低电压差分信号)连接器、M.2连接器或WTB(wire to board,线对板)连接器。下述以连接器10为BTB连接器为例对连接器进行说明。
以下示例性地提供四个具体的实施例,对连接器10中的连接器公头、连接器母座、与连接器公头电连接的第一电子器件20、与连接器母座电连接的第二电子器件30分别进行介绍。
实施例一
图3为本申请实施例提供的一种从连接器公头一侧看到的连接器10的结构示意图。如图3所示,连接器10包括连接器公头100和连接器母座200。
图4示出了安装在第一电子器件20上的连接器公头100的立体图,图4中的第一电子器件20为电路板。参考图4,连接器公头100具有直平行六面体轮廓。此外,将直平行六面体连接器公头100延伸的方向称为“长度方向”(即图4中的Y方向),将平行于第一电子器件20的平面且垂直于“长度方向”的方向称为“宽度方向”(即图4中的X方向),将与第一电子器件20的平面垂直的方向称为“高度方向”(即图4中的Z方向)。在本申请中,对于连接器公头100,可以将连接器公头100安装在第一电子器件20上的一侧称为“安装侧”或“下侧”,与连接器母座200配合的一侧称为“配合侧”或“上侧”。
图5示出了从安装侧看到的连接器公头100的结构图。图6示出了连接器公头100的爆炸图,图6为从安装侧看到的连接器公头100的爆炸图。如图6所示,连接器公头100包括壳体(housing,HSG)(为了和连接器母座200中的壳体区分,以下将连接器公头100的壳体称为公头壳体101)、多个公头接触件102以及一对公头固定脚(也可以称为公头盔甲)103。
此处,公头固定脚103例如可以用于传输电源信号或地信号。另外,在制作连接器公头100时,可以在公头接触件102和公头固定脚103上通过注塑方式形成公头壳体101。
如图6所示,上述多个公头接触件102包括多个第一接触件和多个第二接触件。为了和连接器母座200中的第一接触件和第二接触件区分开,以下将连接器公头100中的第一接触件称为第一公头接触件104,将连接器公头100中的第二接触件称为第二公头接触件105。
如图7a所示,每个第一公头接触件104包括第一接触端子和与第一接触端子电连接的第一引脚(pin),为了将连接器公头100中的第一接触端子和第一引脚与下述连接器母座200中的第一接触端子和第一引脚区分开,以下将第一公头接触件104中的第一接触端子称为第一公头接触端子1041,将第一公头接触件104中的第一引脚称为第一公头引脚1042。其中,第一公头接触端子1041和与第一公头接触端子1041电连接的第一公头引脚1042一体成型。每个第二公头接触件105包括第二接触端子和与第二接触端子电连接的第二引脚,为了将连接器公头100中的第二接触端子和第二引脚与下述连接器母座200中的第二接触端子和第二引脚区分开,以下将第二公头接触件105中的第二接触端子称为第二公头接触端子1051,将第二公头接触件105中的第二引脚称为第二公头引脚1052。其中,第二公头接触端子1051和与第二公头接触端子1051电连接的第二公头引脚1052一体成型。
上述第一公头接触件104中的第一公头接触端子1041和第二公头接触件105中的第二公头接触端子1051用于和连接器母座200扣插连接,第一公头接触件104中的第一公头引脚1042和第二公头接触件105中的第二公头引脚1052用于和第一电子器件20电连接,以确保连接器公头100与第一电子器件20的电连接。此处,第一公头引脚1042、第二公头引脚1052和第一电子器件20可以通过焊接的方式电连接在一起。
在此基础上,在连接器公头100安装于第一电子器件20上时,上述的公头固定脚103焊接在第一电子器件20上,这样可以进一步加固连接器公头100和第一电子器件20之间的电连接。
此外,由于第一公头接触件104包括第一公头接触端子1041和与第一公头接触端子1041电连接的第一公头引脚1042,第二公头接触件105包括第二公头接触端子1051和与第二公头接触端子1051电连接的第二公头引脚1052,因而第一公头接触件104、第一公头接触端子1041、第一公头引脚1042的数量以及排布方式是完全相同的,第二公头接触件105、第二公头接触端子1051、第二公头引脚1052的数量以及排布方式是完全相同的。以第一公头接触件104和第二公头接触件105为例说明第一公头接触件104、第一公头接触端子1041、第一公头引脚1042,以及第二公头接触件105、第二公头接触端子1051、第二公头引脚1052的排布方式,多个第一公头接触件104和多个第二公头接触件105可以沿连接器公头100的长度方向,依次设置在连接器公头100的一侧;多个第一公头接触件104和多个第二公头接触件105也可以沿连接器公头100的长度方向,依次设置在连接器公头100的相对两侧。
另外,以第一公头引脚1042和第二公头引脚1052为例,第一公头引脚1042和第二公头引脚1052的排布方式,可以根据需要进行设置。例如,相邻两个第一公头引脚1042之间设置一个或多个第二公头引脚1052。又例如,两个或多个第一公头引脚1042为一组,一组第一公头引脚1042之间设置一个或多个第二公头引脚1052。图5以两个第一公头引脚1042为一组,一组第一公头引脚1042之间设置一个第二公头引脚1052为例进行示意。应当理解到,当利用第一公头引脚1042传输差分信号时,偶数个第一公头引脚1042应为一组,例如,两个第一公头引脚1042为一组。
以第一公头接触件104和第二公头接触件105为例,上述第一公头接触件104的数量和第二公头接触件105的数量可以根据需要进行设置。
参考5和图6,在本实施例中,第一公头引脚1042的焊接面的面积小于第二公头引脚1052的焊接面的面积。
在一些示例中,第一公头引脚1042的焊接面的面积的取值范围为0.0016mm2~7.8804mm2。
在一些示例中,第一公头引脚1042的焊接面的面积的取值范围为0.0016mm2~1.9404mm2。
例如,第一公头引脚1042的焊接面的面积可以为0.0016mm2、0.020mm2、1.0mm2、1.5mm2、1.9404mm2、5.0mm2或7.8804mm2等。
在一些示例中,第二公头引脚1052的焊接面的面积的取值范围为0.004mm2~8mm2。
在一些示例中,第二公头引脚1052的焊接面的面积的取值范围为0.004mm2~2mm2。
例如,第二公头引脚1052的焊接面的面积可以为0.004mm2、0.01mm2、0.1mm2、1mm2、1.5mm2、2mm2、5mm2或8mm2等。
在一些示例中,第二公头引脚1052的焊接面的面积与第一公头引脚1042的焊接面的面积的差值范围为0.024mm2~7.9984mm2。
在一些示例中,第二公头引脚1052的焊接面的面积与第一公头引脚1042的焊接面的面积的差值范围为0.024mm2~1.9984mm2。
例如,第二公头引脚1052的焊接面的面积与第一公头引脚1042的焊接面的面积的差值可以为0.024mm2、0.03mm2、1mm2、1.5mm2或1.9984mm2等。
在第一公头引脚1042的焊接面的面积小于第二公头引脚1052的焊接面的面积的情况下,在一些示例中,第一接触件102和第二接触件103沿连接器公头100的长度方向排列;沿连接器公头100的宽度方向,第一公头引脚1042的焊接面的长度小于第二公头引脚1052的焊接面的长度。
在一些示例中,沿连接器公头100的宽度方向,第一公头引脚1042的焊接面的长度的取值范围为0.02mm~3.98mm。
在一些示例中,沿连接器公头100的宽度方向,第一公头引脚1042的焊接面的长度的取值范围为0.02mm~1.98mm。
例如,沿连接器公头100的宽度方向,第一公头引脚1042的焊接面的长度可以为0.02mm、1mm、1.98mm、2mm、3mm或3.98mm等。
在一些示例中,沿连接器公头100的宽度方向,第二公头引脚1052的焊接面的长度的取值范围为0.04mm~4mm。
在一些示例中,沿连接器公头100的宽度方向,第二公头引脚1052的焊接面的长度的取值范围为0.04mm~2mm。
例如,沿连接器公头100的宽度方向,第二公头引脚1052的焊接面的长度可以为0.04mm、0.1mm、1mm、2mm、2.5mm、5mm。
在一些示例中,沿连接器公头100的宽度方向,第二公头引脚1052的焊接面的长度与第一公头引脚1042的焊接面的长度的差值范围为0.02mm~3.98mm。
在一些示例中,沿连接器公头100的宽度方向,第二公头引脚1052的焊接面的长度与第一公头引脚1042的焊接面的长度的差值范围为0.02mm~1.98mm。
例如,沿连接器公头100的宽度方向,第二公头引脚1052的焊接面的长度与第一公头引脚1042的焊接面的长度的差值可以为0.02mm、0.1mm、1.0mm、1.98mm、3mm或3.98mm等。
在此基础上,沿连接器公头100的长度方向,第一公头引脚1042的焊接面的宽度与第二公头引脚1052的焊接面的宽度可以相同,也可以不相同。
在一些示例中,沿连接器公头100的长度方向,第一公头引脚1042的焊接面的宽度的取值范围为0.08mm~1.98mm。
在一些示例中,沿连接器公头100的长度方向,第一公头引脚1042的焊接面的宽度的取值范围为0.08mm~0.98mm。
例如,沿连接器公头100的长度方向,第一公头引脚1042的焊接面的宽度可以为0.08mm、0.98mm、1mm、1.98mm。
在一些示例中,沿连接器公头100的长度方向,第二公头引脚1052的焊接面的宽度的取值范围为0.1mm~2mm。
在一些示例中,沿连接器公头100的长度方向,第二公头引脚1052的焊接面的宽度的取值范围为0.1mm~1mm。
例如,沿连接器公头100的长度方向,第二公头引脚1052的焊接面的宽度可以为0.1mm、0.8mm、1mm、1.5mm或2mm。
在一些示例中,沿连接器公头100的长度方向,第二公头引脚1052的焊接面的宽度与第一公头引脚1042的焊接面的宽度的差值范围为0.02mm~1.92mm。
在一些示例中,沿连接器公头100的长度方向,第二公头引脚1052的焊接面的宽度与第一公头引脚1042的焊接面的宽度的差值范围为0.02mm~0.92mm。
例如,沿连接器公头100的长度方向,第二公头引脚1052的焊接面的宽度与第一公头引脚1042的焊接面的宽度的差值可以为0.02mm、0.92mm、1mm、1.5mm或1.92mm。
需要说明的是,为了在外观检测时,能够检测到第一公头引脚1042、第二公头引脚1052分别和第一电子器件20的焊接情况,因而所有的第一公头引脚1042、第二公头引脚1052都应该能够被看到。当沿连接器公头100的宽度方向,第一公头引脚1042的焊接面的长度较小时,为了确保第一公头引脚1042能够被看到,因此公头壳体101中位于第一公头引脚1042处的部分可以同步跟第一公头引脚1042内缩,以保证所有的第一公头引脚1042和第二公头引脚1052都能被看到,方便焊接后进行质量检查。
基于上述,在本实施例中,与连接器公头100电连接的第一电子器件20为电路板,为了便于与本申请实施例中的其它电路板区分开,以下称为第一电路板。该第一电路板可以是PCB,也可以是FPC。
如图8所示,第一电路板300包括依次层叠设置的信号端子层、参考地层(也可以称为GND层)和信号线层。为了将第一电路板300中的信号端子层、参考地层和信号线层与本申请实施例的其它电路板中的信号端子层、参考地层和信号线层区分开,以下将第一电路板300中的信号端子层称为第一信号端子层301,将第一电路板300中的参考地层称为第一参考地层302,将第一电路板300中的信号线层称为第一信号线层303。其中,第一参考地层302覆盖第一信号端子层301,由于第一参考地层302覆盖第一信号端子层301,因而可以避免第一信号端子层301和第一信号线层303相互干扰。第一信号端子层301包括多个焊盘(pad)。
应当理解到,为了将第一信号端子层301和第一参考地层302间隔开,第一电路板300还包括设置在第一信号端子层301和第一参考地层302之间的第一绝缘层。同理,为了将第一参考地层302和第一信号线层303间隔开,第一电路板300还包括设置在第一参考地层302和第一信号线层303之间的第二绝缘层。图8中未示意出第一绝缘层和第二绝缘层。
可以理解的是,第一电路板300上的焊盘尺寸在设计时,是根据焊接在其上的引脚的尺寸来设计的。由于上述的连接器公头100安装在第一电路板300上时,连接器公头100的第一公头引脚1042的焊接面和第二公头引脚1052的焊接面均焊接在第一电路板300的焊盘的焊接面上,以实现连接器公头100和第一电路板300的电连接。而本实施例中的连接器公头100包括第一公头引脚1042和第二公头引脚1052,第一公头引脚1042的焊接面的面积小于第二公头引脚1052的焊接面的面积,因而本实施例中的第一信号端子层301包括第一焊盘和第二焊盘,为了将与连接器公头100电连接的第一电路板300中的第一焊盘和第二焊盘,和下述与连接器母座200电连接的第四电路板中的第一焊盘和第二焊盘区分开,以下将与连接器公头100电连接的第一电路板300中的第一焊盘称为第一公头焊盘3011,将与连接器公头100电连接的第一电路板300中的第二焊盘称为第二公头焊盘3012。其中,第一公头焊盘3011的焊接面的面积小于第二公头焊盘3012的焊接面的面积。
在一些示例中,第一公头焊盘3011的焊接面的面积的取值范围为0.0055mm2~23.8004mm2。
在一些示例中,第一公头焊盘3011的焊接面的面积的取值范围为0.0055mm2~11.8604mm2。
例如,第一公头焊盘3011的焊接面的面积可以为0.0055mm2、1.0mm2、5.0mm2、11.8604mm2、15mm2、20mm2、23.8004mm2。
在一些示例中,第二公头焊盘3012的焊接面的面积的取值范围为0.0091mm2~24mm2。在一些示例中,第二公头焊盘3012的焊接面的面积的取值范围为0.0091mm2~12mm2。
例如,第二公头焊盘3012的焊接面的面积可以为0.0091mm2、1.0mm2、5.0mm2、12mm2、20mm2、24mm2。
在一些示例中,第二公头焊盘3012的焊接面的面积与第一公头焊盘3011的焊接面的面积的差值范围为0.0036mm2~23.9945mm2。
在一些示例中,第二公头焊盘3012的焊接面的面积与第一公头焊盘3011的焊接面的面积的差值范围为0.0036mm2~11.9945mm2。
应当理解到,第一公头引脚1042的焊接面、第一公头焊盘3011的焊接面均与第一参考地层302平行。
当第一电子器件20为第一电路板300,连接器公头100安装于第一电子器件20上时,上述连接器公头100的第一公头引脚1042的焊接面焊接于第一电路板300的第一公头焊盘3011的焊接面上,连接器公头100的第二公头引脚1052的焊接面焊接于第一电路板300的第二公头焊盘3012的焊接面上,以实现连接器公头100与第一电路板300的电连接。
在第一公头焊盘3011的焊接面的面积小于第二公头焊盘3012的焊接面的面积的情况下,在一些示例中,第一公头焊盘3011和第二公头焊盘3012沿第一方向排列;沿垂直于第一方向的方向,第一公头焊盘3011的焊接面的长度小于第二公头焊盘3012的焊接面的长度。
在一些示例中,沿垂直于第一方向的方向,第一公头焊盘3011的焊接面的长度的取值范围为0.05mm~5.98mm。
在一些示例中,沿垂直于第一方向的方向,第一公头焊盘3011的焊接面的长度的取值范围为0.05mm~3.98mm。
例如,沿垂直于第一方向的方向,第一公头焊盘3011的焊接面的长度可以为0.05mm、1mm、1.5mm、3mm、3.98mm或5.98mm。
在一些示例中,沿垂直于第一方向的方向,第二公头焊盘3012的焊接面的长度的取值范围为0.07mm~6mm。
在一些示例中,沿垂直于第一方向的方向,第二公头焊盘3012的焊接面的长度的取值范围为0.07mm~4mm。
例如,沿垂直于第一方向的方向,第二公头焊盘3012的焊接面的长度可以为0.07mm、1mm、2mm、4mm或6mm。
在一些示例中,沿垂直于第一方向的方向,第二公头焊盘3012的焊接面的长度与第一公头焊盘3011的焊接面的长度的差值范围为0.02mm~5.95mm。
在一些示例中,沿垂直于第一方向的方向,第二公头焊盘3012的焊接面的长度与第一公头焊盘3011的焊接面的长度的差值范围为0.02mm~3.95mm。
例如,沿垂直于第一方向的方向,第二公头焊盘3012的焊接面的长度与第一公头焊盘3011的焊接面的长度的差值可以为0.02mm、1mm、2mm、3.95mm、5mm或5.95mm。
在此基础上,沿第一方向,第一公头焊盘3011的焊接面的宽度和第二公头焊盘3012的焊接面的宽度可以相同,也可以不相同。
在一些示例中,沿第一方向,第一公头焊盘3011的焊接面的宽度的取值范围为0.11mm~3.98mm。
在一些示例中,沿第一方向,第一公头焊盘3011的焊接面的宽度的取值范围为0.11mm~2.98mm。
例如,沿第一方向,第一公头焊盘3011的焊接面的宽度可以为0.11mm、2mm、2.98mm、3mm或3.98mm。
在一些示例中,沿第一方向,第二公头焊盘3012的焊接面的宽度的取值范围为0.13mm~4mm。
在一些示例中,沿第一方向,第二公头焊盘3012的焊接面的宽度的取值范围为0.13mm~3mm。
例如,沿第一方向,第二公头焊盘3012的焊接面的宽度可以为0.13mm、1mm、3mm或4mm。
在一些示例中,沿第一方向,第二公头焊盘3012的焊接面的宽度与第一公头焊盘3011的焊接面的宽度的差值范围为0.02mm~3.89mm。
在一些示例中,沿第一方向,第二公头焊盘3012的焊接面的宽度与第一公头焊盘3011的焊接面的宽度的差值范围为0.02mm~2.89mm。
例如,沿第一方向,第二公头焊盘3012的焊接面的宽度与第一公头焊盘3011的焊接面的宽度的差值可以为0.02mm、1mm、1.5mm、2mm、2.89mm或3.89mm等。
应当理解到,电路板例如PCB或FPC通常都是由多层膜层构成,膜层厚度很薄,且电路板的走线密度很高,因此电路板的走线的特征阻抗一般都比较大。而连接器10的特征阻抗一般都比较小,即连接器10中的连接器公头100和连接器母座200的特征阻抗一般都比较小。当连接器公头100与第一电路板300电连接时,若连接器公头100的特征阻抗和第一电路板300的走线的特征阻抗不匹配(一般地,连接器公头100的特征阻抗小于第一电路板300的走线的特征阻抗),则连接器公头100与第一电路板300之间的信号在传输时会存在反射,从而会导致SI差的问题。
根据特征阻抗计算公式其中,Z为特征阻抗,L为寄生电感,C为寄生电容可知,连接器公头100的特征阻抗Z和连接器公头100与第一电路板300之间的寄生电容有关,连接器公头100与第一电路板300之间的寄生电容越小,连接器公头100的特征阻抗越大。
基于上述第一电路板300的结构可知,参考图9a和图9b,第一电路板300的焊盘,即第一公头焊盘3011和第二公头焊盘3012与第一电路板300的第一参考地层302之间会产生寄生电容。由于连接器公头100与第一电路板300电连接时,连接器公头100的第一公头引脚1042的焊接面焊接于第一公头焊盘3011的焊接面上,第二公头引脚1052的焊接面焊接于第二公头焊盘3012的焊接面上,因而连接器公头100与第一电路板300之间的寄生电容,即第一电路板300的第一公头焊盘3011和第二公头焊盘3012与第一参考地层302之间的寄生电容。图9a中d表示第一公头焊盘3011或第二公头焊盘3012与第一参考地层302之间的距离。图9b中L表示沿垂直于第一方向的方向,第一公头焊盘3011的焊接面的长度,W表示沿第一方向,第一公头焊盘3011的焊接面的宽度,或者,L表示沿垂直于第一方向的方向,第二公头焊盘3012的焊接面的长度,W表示沿第一方向,第二公头焊盘3012的焊接面的宽度。
在本实施例中,当连接器公头100安装于第一电路板300上时,由于连接器公头100的第一公头引脚1042的焊接面的面积小于第二公头引脚1052的焊接面的面积,第一电路板300的第一公头焊盘3011的焊接面的面积小于第二公头焊盘3012,且第一公头引脚1042的焊接面焊接于第一公头焊盘3011的焊接面上,第二公头引脚1052的焊接面焊接于第二公头焊盘3012的焊接面上,因此第一公头引脚1042、第一公头焊盘3011与第一电路板300的第一参考地层302之间的相对面积小于第二公头引脚1052、第二公头焊盘3012与第一电路板300的第一参考地层302之间的相对面积,根据电容公式其中,C为电容,ε为介电常数,S为两个电极板之间正对的面积,d为两个电极板之间的距离可知,第一公头引脚1042、第一公头焊盘3011与第一电路板300的第一参考地层302之间的寄生电容相对于第二公头引脚1052、第二公头焊盘3012与第一电路板300的第一参考地层302之间的寄生电容会减小,因此根据特征阻抗计算公式可知第一公头引脚1042所在位置处的连接器公头100的特征阻抗会增加,这样一来,可以改善第一公头引脚1042所在位置处的连接器公头100的特征阻抗和第一电路板300的走线的特征阻抗不匹配的问题,减小第一公头引脚1042上的信号在连接器公头100和第一电路板300之间传输时存在的反射,提高SI。
在此基础上,本实施例中,在增加第一公头引脚1042所在位置处的连接器公头100的特征阻抗的同时,由于第二公头引脚1052和第二公头焊盘3012的焊接面的面积较大,因而可以利用第二公头引脚1052的焊接面焊接于第二公头焊盘3012的焊接面上,以使得连接器公头100和第一电路板300之间有较大的焊接力,从而确保了连接器公头100和第一电路板300之间牢固连接。
需要说明的是,若连接器公头100和第一电路板300的结合力不够,则还可以通过增大第二公头引脚1052的焊接面的长度和/或宽度的方式,确保连接器公头100的公头引脚105和第一电路板300之间的焊接力满足需求。
应当理解到,由于连接器公头100包括沿其长度方向排列的多个第一公头接触端子1041和多个第二公头接触端子1051,因而相邻的两个公头接触端子(这两个公头接触端子可以是两个第一公头接触端子1041,也可以是两个第二公头接触端子1051,当然还可以是一个第一公头接触端子1041和一个第二公头接触端子1051)之间也会产生寄生电容,该寄生电容也会影响连接器公头100的特征阻抗。由于连接器公头100在与连接器母座200在扣插连接时,第一公头接触端子1041和第二公头接触端子1051均要与连接器母座200接触,如果将所有的第一公头接触端子1041和所有的第二公头接触端子1051均沿连接器公头100宽度方向的截面的面积都减小,那么连接器公头100在与连接器母座200在扣插连接时会出现扣插拔力不够的情况,从而会影响连接器公头100和连接器母座200扣合的可靠性。
基于此,本实施例可以将部分公头接触端子沿连接器公头100宽度方向的截面的面积减小,这样既可以减小相邻的两个公头接触端子之间的寄生电容,又可以保证连接器公头100和连接器母座200之间的扣合可靠性。
在一些示例中,上述第一公头接触端子1041沿连接器公头100的宽度方向的截面的面积小于第二公头接触端子1051沿连接器公头100的宽度方向的截面的面积。
由于第一公头接触端子1041沿连接器公头100的宽度方向的截面的面积小于第二公头接触端子1051沿连接器公头100的宽度方向的截面的面积,因而第一公头接触端子1041和与其相邻的第二公头接触端子1051之间的寄生电容较小,因此第一公头接触端子1041所在位置处的特征阻抗较大,这样一来,可以改善第一公头接触端子1041所在位置处的连接器公头100的特征阻抗和第一电路板300的走线的特征阻抗不匹配的问题,减小第一公头接触端子1041上的信号在连接器公头100和第一电路板300之间传输时存在的反射,提高SI。由于第一公头引脚1042与第一公头接触端子1041电连接,因而也可以进一步减小第一公头引脚1042上的信号在连接器公头100和第一电路板300之间传输时存在的反射。
图7b为本申请实施例提供的一种第一公头接触件104的结构示意图,第一公头接触件104包括第一公头接触端子1041和第一公头引脚1042。在图7a提供的公头接触件102为第二公头接触件105,第二公头接触件105包括第二公头接触端子1051和第二公头引脚1052的情况下,对比图7a和图7b可知,第一公头接触端子1041相对于第二公头接触端子1051减少了一部分,从而可以使得第一公头接触端子1041沿连接器公头100的宽度方向的截面的面积小于第二公头接触端子1051沿连接器公头100的宽度方向的截面的面积。
考虑到连接器公头100和第一电路板300之间传输的信号完整性主要与高速信号有关,基于此,在一些示例中,第一公头引脚1042为高速信号(high-speed signal,HSsignal)引脚,第二公头引脚1052为非高速信号引脚。
此处,非高速信号引脚例如可以为低速信号引脚、电源引脚或接地引脚。其中,低速信号引脚例如可以为控制信号引脚或低速时钟信号引脚。
应当理解到,由于第一公头引脚1042与第一公头接触端子1041电连接,第一公头引脚1042的焊接面焊接于第一公头焊盘3011的焊接面上,因而当第一公头引脚1042为高速信号引脚时,第一公头接触端子1041和第一公头焊盘3011上传输的均是高速信号。同样的,由于第二公头引脚1052与第二公头接触端子1051电连接,第二公头引脚1052的焊接面焊接于第二公头焊盘3012的焊接面上,因而当第二公头引脚1052为非高速信号引脚时,第二公头接触端子1051和第二公头焊盘3012上传输的均是非高速信号。
由于第一公头引脚1042为高速信号引脚,第二公头引脚1052为非高速信号引脚,因而可以减小高速信号在连接器公头100和第一电路板300之间传输时存在的反射,而信号完整性主要取决于高速信号,这样一来,可以进一步提高SI。
图10示出了安装在第二电子器件30上的连接器母座200的立体图,图10中的第二电子器件30是以电路板为例进行的示意。参考图10,连接器母座200具有直平行六面体轮廓。此外,将直平行六面体连接器母座200延伸的方向称为“长度方向”(即图10中的Y方向),将平行于第二电子器件30的平面且垂直于“长度方向”的方向称为“宽度方向”(即图10中的X方向),将与第二电子器件30的平面垂直的方向称为“高度方向”(即图10中的Z方向)。在本申请中,对于连接器母座200,可以将连接器母座200安装在第二电子器件30上的一侧称为“安装侧”或“下侧”,与连接器公头100配合的一侧称为“配合侧”或“上侧”。
图11示出了从安装侧看到的连接器母座200的结构图。图12示出了连接器母座200的爆炸图,图12为从安装侧看到的连接器母座200的爆炸图。如图12所示,连接器母座200包括壳体(为了和上述连接器公头100中的壳体区分,以下将连接器母座200的壳体称为母座壳体201)、多个母座接触件202、一对母座固定脚(也可以称为母座盔甲)203和一对母座中岛204。其中,如图11和图12所示,多个母座接触件202的尺寸相同。
此处,母座固定脚203例如可以用于传输电源信号或地信号。在制作连接器母座200时,可以在母座接触件202、母座固定脚203和母座中岛204上通过注塑方式形成母座壳体201。
如图13所示,每个母座接触件202包括母座接触端子205和与母座接触端子205电连接的母座引脚206。其中,母座接触端子205和与母座接触端子205电连接的母座引脚206一体成型。
上述母座接触件202中的母座接触端子205用于和上述第一公头接触件104中的第一公头接触端子1041以及第二公头接触件105中的第二公头接触端子1051扣插连接,母座接触件202中的母座引脚206用于和第二电子器件30电连接,以确保连接器母座200与第二电子器件30的电连接。此处,母座引脚206和第二电子器件30可以通过焊接的方式电连接在一起。
在此基础上,在连接器母座200安装于第二电子器件30上时,母座固定脚203和母座中岛204焊接在第二电子器件30上,这样可以进一步加固连接器母座200与第二电子器件30之间的电连接。
此外,由于母座接触件202包括母座接触端子205和与母座接触端子205电连接的母座引脚206,因而母座接触件202、母座接触端子205和母座引脚206的数量以及排布方式是完全相同的。以母座接触件202为例说明母座接触件202、母座接触端子205和母座引脚206的排布方式,多个母座接触件202可以沿连接器母座200的长度方向,依次设置在连接器母座200的一侧;多个母座接触件202也可以沿连接器母座200的长度方向,依次设置在连接器母座200的相对两侧。
需要说明的是,为了在外观检测时,能够检测到母座引脚206与第二电子器件30的焊接情况,因而所有的母座引脚206应该能够被看到,方便焊接后进行质量检查。
在本实施例中,由于连接器母座200和连接器公头100扣插连接,而连接器公头100的公头接触件102包括第一公头接触件104和第二公头接触件105,第一公头接触件104包括第一公头接触端子1041和第一公头引脚1042,第二公头接触件105包括第二公头接触端子1051和第二公头引脚1052,为了便于说明,因而可以根据连接器公头100中的第一公头接触件104和第二公头接触件105,将连接器母座200中的多个母座接触件202划分为第一接触件和第二接触件,为了和连接器公头100中的第一接触件和第二接触件区分开,将连接器母座200中的第一接触件称为第一母座接触件,将连接器母座200中的第二接触件称为第二母座接触件。第一母座接触件与第一公头接触件104电连接,第二母座接触件与第二公头接触件105电连接。第一母座接触件包括第一接触端子和与第一接触端子电连接的第一引脚,第二母座接触件包括第二接触端子和与第二接触端子电连接的第二引脚。为了将连接器母座200中的第一引脚和第二引脚与上述连接器公头100中的第一引脚和第二引脚区分开,以下将连接器母座200中的第一引脚称为第一母座引脚,将连接器母座200中的第二引脚称为第二母座引脚。为了将连接器母座200中的第一接触端子和第二接触端子与上述连接器公头100中的第一接触端子和第二接触端子区分开,以下将连接器母座200中的第一接触端子称为第一母座接触端子,将连接器母座200中的第二接触端子称为第二母座接触端子。其中,连接器母座200中的第一母座引脚和第一母座接触端子一体成型,第二母座引脚和第二母座接触端子一体成型。连接器母座200中的第一母座接触端子与连接器公头100中的第一公头接触端子1041扣插连接,连接器母座200中的第二母座接触端子与连接器公头100中的第二公头接触端子1051扣插连接,从而实现连接器母座200和连接器公头100的扣插连接。
在本实施例中,由于多个母座接触件202的尺寸相同,因而连接器母座200中的多个母座接触端子205的尺寸相同,即连接器母座200中的第一母座接触端子和第二母座接触端子的尺寸相同。连接器母座200中的多个母座引脚206的尺寸相同,即连接器母座200中的第一母座引脚和第二母座引脚的尺寸相同。
在一些示例中,母座引脚206的焊接面的面积的取值范围与上述第二公头引脚1052的焊接面的面积的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
在一些示例中,沿连接器母座200的宽度方向,母座引脚206的焊接面的长度的取值范围与沿连接器公头100的宽度方向,上述第二公头引脚1052的焊接面的长度的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
在一些示例中,沿连接器母座200的长度方向,母座引脚206的焊接面的宽度的取值范围与沿沿连接器公头100的长度方向,上述第二公头引脚1052的焊接面的宽度的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
基于上述的连接关系,对于连接器母座200中的第一母座接触端子、第二母座接触端子的排布方式、以及连接器母座200中的第一母座引脚和第二母座引脚的排布方式,均与连接器公头100中第一公头引脚1042和第二公头引脚1052的排布方式相同,具体可以参考上述连接器公头100中第一公头引脚1042和第二公头引脚1052的排布方式,此处不再赘述。
基于上述的连接器母座200,在本实施例中,与连接器母座200电连接的第二电子器件30可以为电路板,例如PCB或FPC;也可以为线缆。
以下以与连接器母座200电连接的第二电子器件30为电路板为例,对第二电子器件30进行示例性介绍,为了便于与本申请实施例中的其它电路板区分开,以下称为第二电路板。
如图14所示,第二电路板400包括依次层叠设置的信号端子层、参考地层和信号线层。为了将第二电路板400中的信号端子层、参考地层和信号线层与本申请实施例的其它电路板中的信号端子层、参考地层和信号线层区分开,以下将第二电路板400中的信号端子层称为第二信号端子层401,将第二电路板400中的参考地层称为第二参考地层402,将第二电路板400中的信号线层称为第二信号线层403。其中,第二参考地层402覆盖第二信号端子层401,由于第二参考地层402覆盖第二信号端子层401,因而可以避免第二信号端子层401和第二信号线层403相互干扰。第二信号端子层401包括多个第三焊盘4011,且多个第三焊盘4011的尺寸相同。
应当理解到,为了将第二信号端子层401和第二参考地层402间隔开,第一电路板400还包括设置在第二信号端子层401和第二参考地层402之间的第三绝缘层。同理,为了将第二参考地层402和第二信号线层403间隔开,第一电路板400还包括设置在第二参考地层402和第二信号线层403之间的第四绝缘层。图14中未示意出第三绝缘层和第四绝缘层。
由于第二电路板400的焊盘尺寸在设计时,是根据焊接在其上的引脚的尺寸来设计的,而本实施例中,连接器母座200上的多个母座引脚206的尺寸相同,因而第二电路板400上的多个第三焊盘4011的尺寸相同。
在一些示例中,第三焊盘4011的焊接面的面积的取值范围与上述第二公头焊盘3012的焊接面的面积的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
在一些示例中,沿垂直于多个第三焊盘4011的排列方向的方向,第三焊盘4011的焊接面的长度的取值范围与沿垂直于第一方向的方向,第二公头焊盘3012的焊接面的长度的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
在一些示例中,沿多个第三焊盘4011的排列方向的方向,第三焊盘4011的焊接面的宽度的取值范围与沿第一方向的方向,第二公头焊盘3012的焊接面的宽度的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
当第二电子器件30为电路板,连接器母座200安装于第二电子器件30上时,连接器母座200的母座引脚206的焊接面焊接于第二电路板400的第三焊盘4011的焊接面上,从而实现连接器母座200与第二电路板400的电连接。
在此基础上,上述的连接器公头100和上述的连接器母座200之间通过连接器公头100的第一公头接触端子1041、第二公头接触端子1051和连接器母座200的母座接触端子205的扣插连接在一起时,示例性地可以有以下两种实现方式。
第一种:如图15a所示,连接器10中的连接器公头100的第一公头接触端子1041和第二公头接触端子1051均与连接器母座200的母座接触端子205通过多个接触点,例如两个接触点(接触点A和接触点B)扣插连接,即,连接器公头100的第一公头接触端子1041和连接器母座200的第一母座接触端子2051通过多个接触点,例如两个接触点扣插连接,连接器公头100的第二公头接触端子1051和连接器母座200的第二母座接触端子2052通过多个接触点,例如两个接触点扣插连接。
需要说明的是,图15a中的连接器10、连接器公头100、连接器母座200均是沿连接器10宽度方向的截面示意图。
第二种:如图15b所示,连接器10中的连接器公头100的第一公头接触端子1041与连接器母座200的第一母座接触端子2051通过一个接触点A扣插连接,连接器公头100的第二公头接触端子1051与连接器母座200的第二母座接触端子2052通过多个接触点,例如两个接触点(接触点A和接触点B)扣插连接。
需要说明的是,图15b中的连接器10、连接器公头100、连接器母座200均是沿连接器10宽度方向的截面示意图。
应当理解到,当连接器公头100和连接器母座200之间采用第二种方式扣插连接时,在一些示例中,如图15b所示,对于连接器公头100,第一公头接触端子1041沿连接器公头100宽度方向的截面的面积小于第二公头接触端子1051沿连接器公头100宽度方向的截面的面积。
当连接器公头100和连接器母座200之间采用第二种方式扣插连接时,由于连接器公头100的第一公头接触端子1041与连接器母座200的第一母座接触端子2051通过一个接触点A扣插连接,因而可以减小连接器公头100的第一公头接触端子1041和连接器母座200的第一母座接触端子2051上传输的信号反射,进一步提高SI。在第一公头接触端子1041和第一母座接触端子2051上传输的信号为高速信号时,可以提高高速信号的SI。
在此基础上,由于连接器公头100的第二公头接触端子1051与连接器母座200的第二母座接触端子2052通过多个接触点扣插连接,因而可以确保连接器公头100与连接器母座200之间的扣插拔力,保证了扣插的可靠性。
基于上述,在连接器10中的连接器公头100的第一公头接触端子1041与连接器母座200的第一母座接触端子2051通过一个接触点A扣插连接的情况下,在一些示例中,如图15b所示,连接器公头100还包括辅助接触端子106;辅助接触端子106的材料为非导电材料;连接器公头100的第一公头接触端子1041与连接器母座200的第一母座接触端子2051还通过辅助接触端子106扣插连接。
此处,非导电材料例如可以为塑料、橡胶等。
由于在连接器10中的连接器公头100的第一公头接触端子1041与连接器母座200的第一母座接触端子2051通过一个接触点A扣插连接时,连接器公头100还包括辅助接触端子106,连接器公头100的第一公头接触端子1041与连接器母座200的第一母座接触端子2051还通过辅助接触端子106扣插连接,因而可以增加连接器公头100和连接器母座200的扣插拔力,这样一来,便可以进一步确保连接器公头100和连接器母座200的扣合可靠性。
相关技术中,连接器10包括连接器公头100和连接器母座200,图16为相关技术提供的从安装侧看到的连接器公头100的结构图。参考图16,相关技术提供的连接器10中连接器公头100的主要结构包括公头壳体101、多个公头接触件102以及一对公头固定脚103。其中,公头接触件102包括公头接触端子102a和与公头接触端子102a电连接的公头引脚102b;多个公头接触件102的尺寸相同,即多个公头接触端子102a的尺寸相同,多个公头引脚102b的尺寸相同。
相关技术中,在与连接器公头100电连接的第一电子器件20为电路板的情况下,与连接器公头100电连接的电路板的结构与上述第二电路板400的结构相同,可以参考图14以及上述对第二电路板400的描述,此处不再赘述。
在此基础上,在与连接器公头100电连接的第一电子器件20为电路板的情况下,连接器公头100中的多个公头引脚102b与电路板的多个焊盘一一对应连接。
相关技术提供的连接器母座200的结构与实施例一提供的连接器母座200的结构相同,相关技术提供的连接器母座200的结构可以参考上述描述以及图11和图12,此处不再赘述。此外,在相关技术中,在与连接器母座200电连接的第二电子器件30为电路板的情况下,与连接器母座200电连接的电路板的结构与上述第二电路板400的结构相同,可以参考图14以及上述对第二电路板400的描述,此处不再赘述。
另外,相关技术提供的连接器10中连接器公头100和连接器母座200扣插连接时的结构如图17所示。参考图17,连接器公头100的公头接触端子102a和连接器母座200中的母座接触端子205均通过两个接触点(例如图17中的接触点A和接触点B)电连接。
基于上述对相关技术的描述可知,由于在相关技术中,连接器公头100中的多个公头引脚102b的尺寸相同,电路板中与连接器公头100中的多个公头引脚102b一一对应电连接的焊盘的尺寸相同,因此相关技术中,公头引脚102b、焊盘与参考地层之间的相对面积较大,从而导致连接器公头100和电路板之间的寄生电容较大,进而导致连接器公头100的特征阻抗较小,这样一来,连接器公头100的特征阻抗和与其电连接的电路板的走线的特征阻抗会出现不匹配的问题,从而会导致信号在传输过程中出现反射,带来SI差的问题。同样的,在相关技术中,连接器母座200中多个母座引脚206的尺寸相同,电路板中与连接器母座200中多个母座引脚206一一对应电连接的焊盘的尺寸相同,因此相关技术中,母座引脚206、焊盘与参考地层之间的相对面积较大,从而导致连接器母座200和电路板之间的寄生电容较大,进而导致连接器母座200的特征阻抗较小,这样一来,连接器母座200的特征阻抗和与其电连接的电路板的走线的特征阻抗会出现不匹配的问题,从而会导致信号在传输过程中出现反射,带来SI差的问题。基于此,连接器10的特征阻抗和与其电连接的两个电路板的走线的特征阻抗会出现不匹配的问题,从而会导致信号在传输过程中出现反射,带来SI差的问题。
由于电路板的布线比较复杂,因而电路板在设计完成后,电路板的走线的特征阻抗不易调整。为了使连接器10的特征阻抗与电路板的走线的特征阻抗匹配,因而可以通过调整连接器10的特征阻抗,以使连接器10的特征阻抗与电路板的走线的特征阻抗匹配,从而降低信号传输时存在的反射,改善SI差的问题。根据上述特征阻抗计算公式可知,特征阻抗可以通过寄生电容调整,而根据上述电容计算公式可知,可以通过调整ε、S和d来改变电容的大小。
以连接器公头100和与其电连接的电路板为例,若采用改变上述d的方式来改变电容的大小,则需要对电路板中的参考地层做挖空处理。示例的,图18为与连接器公头100电连接的电路板,为了便于与本申请实施例中的其它电路板区分开,以下称为第三电路板500。参考图18,第三电路板500包括依次层叠设置的信号端子层、参考地层和信号线层。为了将第三电路板500中的信号端子层、参考地层和信号线层与本申请实施例的其它电路板中的信号端子层、参考地层和信号线层区分开,以下将第三电路板500中的信号端子层称为第三信号端子层501,将第三电路板500中的参考地层称为第三参考地层502,将第三电路板500中的信号线层称为第三信号线层503。其中,第三信号端子层501包括多个第四焊盘5011,多个第四焊盘5011的尺寸相同。对第三参考地层502做挖空处理后,如图18所示,第三参考地层502包括镂空区5021,镂空区5021覆盖第三信号端子层501中的部分第四焊盘5011,为了便于说明,被镂空区5021覆盖的第四焊盘5011用第四焊盘5011a表示。当连接器公头100的公头引脚105的焊接面焊接于第三电路板500的第四焊盘5011的焊接面上时,由于第四焊盘5011a正对第三参考地层502的部分是镂空的,因此公头引脚102b和第四焊盘5011a不会与第三参考地层502产生寄生电容,而是与第三参考地层502下方的第三信号线层503产生寄生电容。而由于第四焊盘5011a与第三信号线层503之间的间距大于第四焊盘5011a与第三参考地层502之间的间距,因此第四焊盘5011a与第三信号线层503之间的寄生电容小于第四焊盘5011a与第三参考地层502之间的寄生电容。基于此,通过对电路板中的参考地层做挖空处理,也可以减小连接器公头100与电路板之间的寄生电容,以提高连接器公头100的特征阻抗。
然而,对参考地层做挖空处理后,由于第三信号线层503中与第三参考地层502的镂空区5021正对的部分没有第三参考地层502的屏蔽,因而第三信号线层503上的信号可能会辐射,这样会带来干扰问题。而如果在第三参考地层502的镂空区5021覆盖的区域内不布线,则需要占用其它区域布线,从而导致板级布线空间降低,影响出线,增加了制作电路板的成本。
而在本实施例一中,是通过改变S的方式改变连接器公头100与第一电路板300之间的寄生电容,即由于减小了连接器公头100中第一公头引脚1042的焊接面的面积,且减小了第一电路板300中与连接器公头100的第一公头引脚1042电连接的第一公头焊盘3011的焊接面的面积,因而连接器公头100与第一电路板300电连接时,第一公头引脚1042所在位置处的连接器公头100与第一电路板300之间的寄生电容会减小,从而可以增加第一公头引脚1042所在位置处的连接器公头100的特征阻抗,以使第一公头引脚1042所在位置处的连接器公头100的特征阻抗与第一电路板300的走线的特征阻抗匹配,进而减小第一公头引脚1042上的信号在连接器公头100和第一电路板300之间传输时存在的反射,提高SI。相对于上述通过改变d的方式,改变连接器公头100与第一电路板300之间的寄生电容,本实施例一通过改变S的方式改变第一公头引脚1042所在位置处的连接器公头100与第一电路板300之间的寄生电容,不会导致信号的辐射,也不会增加成本。
在本实施例一中,还可以通过调整第一电路板300中第一信号端子层301和第一参考地层302之间的第一绝缘层的材料来调整ε,以改变连接器公头100与第一电路板300之间的寄生电容的大小。在一些示例中,为了使连接器公头100与第一电路板300之间的寄生电容较小,选取的第一绝缘层的材料应具有低的介电常数。
在此基础上,还可以通过调整相邻两个公头接触端子之间的材料来调整ε,以改变相邻的两个公头接触端子之间的寄生电容,由于公头接触件102安装在公头壳体101上,即还可以通过调整公头壳体101的材料还调整ε,以改变相邻的两个公头接触端子之间的寄生电容。在一些示例中,为了减小相邻的两个公头接触端子之间的寄生电容,选取的公头壳体101应具有低的介电常数。
以下提供一个具体的示例,对实施例一提供的连接器10和与其电连接的第一电子器件20、第二电子器件30以及相关技术提供的连接器10和与其电连接的第一电子器件20、第二电子器件30分别进行仿真,以检测并对比实施例一和相关技术提供的连接器10的特征阻抗和通过连接器10传输的信号质量。信号质量可以用插损和回损来表示,仿真结果如表1所示。
需要说明的是,仿真时实施例一提供的连接器10中的第一公头引脚1042为高速信号引脚。仿真时以第一电子器件20为PCB,第二电子器件30为FPC为例。
仿真使用的PCB的结构主要包括依次层叠的第一覆盖层(cover lay)、第一铜箔(copper)层、聚丙烯(polypropylene,PP)层、第二铜箔层和第二覆盖层。其中,第一覆盖层的厚度为25μm,第一铜箔层的厚度为20μm,聚丙烯层的厚度为76μm,第二铜箔层的厚度为15μm,第二覆盖层的厚度为25μm。聚丙烯层的介电常数DK为3.5,介质损耗角系数DF为0.02。其中,第一覆盖层和第二覆盖层用于起保护PCB的作用,第一铜箔层即信号端子层,第一铜箔层包括多个焊盘,第二铜箔层即参考地层。与实施例一提供的连接器10的连接器公头100电连接的PCB和与相关技术提供的连接器10的连接器公头100电连接的PCB的不同之处在于,与实施例一提供的连接器10的连接器公头100电连接的PCB的第一铜箔层和与相关技术提供的连接器10的连接器公头100电连接的PCB的第一铜箔层的结构不同,具体可以参考上述描述,其它层的结构均相同。
仿真时使用的FPC的结构主要包括依次层叠的第三覆盖层、第三铜箔层、聚酰亚胺(polyimide,PI)层、第四铜箔层和第四覆盖层。其中,第一覆盖层的厚度为20μm,第一铜箔层的厚度为12μm,聚酰亚胺层的厚度为50μm,第二铜箔层的厚度为12μm,第二覆盖层的厚度为20μm。聚酰亚胺层的介电常数DK为3.3,介质损耗角系数DF为0.02。其中,第三覆盖层和第四覆盖层用于其保护FPC的作用,第三铜箔层即信号端子层,第三铜箔层包括多个焊盘,第四铜箔层即参考地层。与实施例一提供的连接器10的连接器母座200电连接的FPC和与相关技术提供的连接器10的连接器母座200电连接的FPC结构完全相同。
此处,仿真使用的PCB走线的特征阻抗和FPC走线的特征阻抗为90Ω(欧姆)左右。
此外,在仿真过程中可以利用TDR(time domain reflectometry,时域反射计)法测量连接器10的特征阻抗。
另外,为了确保检测结果的准确性,表1分别在频率为5GHz和10GHz的情况下,检测插损和回损。
表1
对比表1中的数据可知,实施例一提供的连接器10相对于相关技术提供的连接器10,特征阻抗、插损、回损都有提高。其中,实施例一提供的连接器10相对于相关技术提供的连接器10,特征阻抗提高了7.3欧姆,在频率为5GHz时,插损提高了0.07,回损提高了-4.2,在频率为105GHz时,插损提高了0.17,回损提高了-6.6。通过对比可知,实施例一提供的连接器10相对于相关技术提供的连接器10,对高速信号的收益明显。
实施例二
实施例二和实施例一的区别之处在于,实施例二提供的连接器母座200以及与连接器母座200电连接在第二电子器件30的结构与实施例一提供的连接器母座200以及与连接器母座200电连接在第二电子器件30的结构不同。
实施例二提供的连接器公头100和与连接器公头100电连接的第一电子器件20的结构与实施例一提供的连接器公头100和与连接器公头100电连接的第一电子器件20的结构相同。其中,实施例二提供的连接器公头100包括公头壳体101、多个公头接触件102以及一对公头固定脚103。多个公头接触件102包括多个第一公头接触件104和多个第二公头接触件105,每个第一公头接触件104包括第一公头接触端子1041和与第一公头接触端子1041电连接的第一公头引脚1042,每个第二公头接触件105包括第二公头接触端子1051和与第二公头接触端子1051电连接的第二公头引脚1052。其中,第一公头引脚1042的焊接面的面积小于第二公头引脚1052的焊接面的面积。
实施例二提供的第一电子器件20为第一电路板300,第一电路板300包括依次层叠设置的第一信号端子层301、第一参考地层302和第一信号线层303。第一信号端子层301包括第一公头焊盘3011和第二公头焊盘3012;其中,第一公头焊盘3011的焊接面的面积小于第二公头焊盘3012的焊接面的面积。
需要说明的是,连接器公头100和第一电子器件20的连接关系,以及连接器公头100的具体结构的描述、第一电路板300的具体结构的描述均可以参考上述实施例一,此处不再赘述。
此外,由于实施例二提供的连接器公头100和与连接器公头100电连接的第一电子器件20的结构与实施例一提供的连接器公头100和与连接器公头100电连接的第一电子器件20的结构相同,因而实施例二提供的连接器公头100和第一电子器件20具有与实施例一提供的连接器公头100和第一电子器件20相同的技术效果,可以参考实施例一,此处不再赘述。
以下对实施例二提供的连接器母座200和与连接器母座200电连接的第二电子器件30的结构进行说明。
图19示出了安装在第二电子器件30上的连接器母座200的立体图,图19中是以第二电子器件30为电路板为例进行的示意。图20示出了从安装侧看到的连接器母座200的结构图。图21示出了连接器母座200的爆炸图,图21为从安装侧看到的连接器母座200的爆炸图。如图21所示,连接器母座200包括母座壳体201、多个母座接触件202、一对母座固定脚203和一对母座中岛204。
如图21所示,多个母座接触件202包括多个第一接触件和多个第二接触件。为了和连接器公头100中的第一接触件和第二接触件区分开,以下将连接器母座200中的第一接触件称为第一母座接触件207,将连接器母座200中的第二接触件称为第二母座接触件208。
实施例二中第一母座接触件207、第二母座接触件208的结构与实施例一中母座接触件202的结构类似,实施例二中第一母座接触件207、第二母座接触件208的结构可以参考图13。
参考图13,第一母座接触件207包括第一接触端子和与第一接触端子电连接的第一引脚,为了将连接器母座200中的第一接触端子和第一引脚与连接器公头100中的第一接触端子和第一引脚区分开,以下将第一母座接触件207中的第一接触端子称为第一母座接触端子2051,将第一母座接触件207中的第一引脚称为第一母座引脚2061。其中,第一母座接触端子2051和与第一母座接触端子2051电连接的第一母座引脚2061一体成型。每个第二母座接触件208包括第二接触端子和与第二接触端子电连接的第二引脚,为了将连接器母座200中的第二接触端子和第二引脚与连接器公头100中的第二接触端子和第二引脚区分开,以下将第二母座接触件208中的第二接触端子称为第二母座接触端子2052,将第二母座接触件208中的第二引脚称为第二母座引脚2062。其中,第二母座接触端子2052和与第二母座接触端子2052电连接的第二母座引脚2062一体成型。即,连接器母座200中的多个母座接触端子205包括多个第一母座接触端子2051和多个第二母座接触端子2052,连接器母座200中的多个母座引脚206包括多个第一母座引脚2061和多个第二母座引脚2062。
此处,第一母座引脚2061、第二母座引脚2062和第二电子器件30可以通过焊接的方式电连接在一起。
此外,第一母座接触端子2051、第二母座接触端子2052、第一母座引脚2061、第二母座引脚2062的作用以及母座固定脚203的作用均可以参考实施例一,此处不再赘述。
另外,由于第一母座接触件207包括第一母座接触端子2051和与第一母座接触端子2051电连接的第一母座引脚2061,第二母座接触件208包括第二母座接触端子2052和与第二母座接触端子2052电连接的第二母座引脚2062,因而第一母座接触件207、第一母座接触端子2051、第一母座引脚2061的数量以及排布方式是完全相同的,第二母座接触件208、第二母座接触端子2052、第二母座引脚2062的数量以及排布方式是完全相同的。以第一母座接触件207和第二母座接触件208为例说明第一母座接触件207、第一母座接触端子2051、第一母座引脚2061,以及第二母座接触件208、第二母座接触端子2052、第二母座引脚2062的排布方式,多个第一母座接触件207和多个第二母座接触件208可以沿连接器母座200的长度方向(即图21中的Y方向),依次设置在连接器母座200的一侧;多个第一母座接触件207和多个第二母座接触件208也可以沿连接器母座200的长度方向,依次设置在连接器母座200的相对两侧。
参考图20和图21,在本实施例中,第一母座引脚2061的焊接面的面积小于第二母座引脚2062的焊接面的面积。
需要说明的是,第一母座引脚2061的焊接面的面积的取值范围可以与上述第一公头引脚1042的焊接面的面积的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
第二母座引脚2062的焊接面的面积的取值范围可以与上述第二公头引脚1052的焊接面的面积的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
第二母座引脚2062的焊接面的面积与第一母座引脚2061的焊接面的面积的差值范围,可以和上述第二公头引脚1052的焊接面的面积与第一公头引脚1042的焊接面的面积的差值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
在第一母座引脚2061的焊接面的面积小于第二母座引脚2062的焊接面的面积的情况下,在一些示例中,第一母座引脚2061和第二母座引脚2062沿连接器母座200的长度方向排列;沿连接器母座200的宽度方向,第一母座引脚2061的焊接面的长度小于第二母座引脚2062的焊接面的长度。
需要说明的是,沿连接器母座200的宽度方向,第一母座引脚2061的焊接面的长度的取值范围可以与沿连接器公头100的宽度方向,第一公头引脚1042的焊接面的长度的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
沿连接器母座200的宽度方向,第二母座引脚2062的焊接面的长度的取值范围可以与沿连接器公头100的宽度方向,第二公头引脚1052的焊接面的长度的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
沿连接器母座200的宽度方向,第二母座引脚2062的焊接面的长度与第一母座引脚2061的焊接面的长度的差值范围,可以和沿连接器公头100的宽度方向,第二公头引脚1052的焊接面的长度与第一公头引脚1042的焊接面的长度的差值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
在此基础上,沿连接器母座200的长度方向,第一母座引脚2061的焊接面的宽度和第二母座引脚2062的焊接面的宽度可以相同,也可以不相同。
沿连接器母座200的长度方向,第一母座引脚2061的焊接面的宽度的取值范围可以与沿连接器公头100的长度方向,第一公头引脚1042的焊接面的宽度的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
沿连接器母座200的长度方向,第二母座引脚2062的焊接面的宽度的取值范围可以与沿连接器公头100的长度方向,第二公头引脚1052的焊接面的宽度的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
沿连接器母座200的长度方向,第二母座引脚2062的焊接面的宽度与第一母座引脚2061的焊接面的宽度的差值范围,可以和沿连接器公头100的宽度方向,第二公头引脚1052的焊接面的宽度与第一公头引脚1042的焊接面的宽度的差值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
需要说明的是,为了在外观检测时,能够检测到母座引脚206与第二电子器件30的焊接情况,因而所有的母座引脚206都应该能够被看到。由于连接器母座200的多个母座引脚206包括第一母座引脚2061和第二母座引脚2062,当沿连接器母座200的宽度方向,第一母座引脚2061的焊接面的长度较小时,为了确保第一母座引脚2061能够被看到,因此母座壳体201中位于第一母座引脚2061处的部分可以同步跟第一母座引脚2061内缩,以保证所有的第一母座引脚2061和第二母座引脚2062都能被看到,方便焊接后进行质量检查。
基于上述的连接关系,对于连接器母座200中的第一母座接触端子2051、第二母座接触端子2052的排布方式、以及连接器母座200中的第一母座引脚2061和第二母座引脚2062的排布方式,均与连接器公头100中第一公头引脚1042和第二公头引脚1052的排布方式相同,具体可以参考上述连接器公头100中第一公头引脚1042和第二公头引脚1052的排布方式,此处不再赘述。
基于上述的连接器母座200,在本实施例中,与连接器母座200电连接的第二电子器件30为电路板,为了便于与本申请实施例中的其它电路板区分开,以下称为第四电路板,该第四电路板例如可以为PCB或FPC。
此处,第四电路板的结构与第一电路板300的结构类似。如图8所示,第四电路板600包括依次层叠设置的信号端子层、参考地层和信号线层。为了将第四电路板600中的信号端子层、参考地层和信号线层与本申请实施例的其它电路板中的信号端子层、参考地层和信号线层区分开,以下将第四电路板600中的信号端子层称为第四信号端子层601,将第四电路板600中的参考地层称为第四参考地层602,将第四电路板600中的信号线层称为第四信号线层603。其中,第四参考地层602覆盖第四信号端子层601,由于第四参考地层602覆盖第四信号端子层601,因而可以避免第四信号端子层601和第四信号线层603相互干扰。第四信号端子层601包括多个焊盘。
应当理解到,为了将第四信号端子层601和第四参考地层602间隔开,第四电路板600还包括设置在第四信号端子层601和第四参考地层602之间的第五绝缘层。同理,为了将第四参考地层6022和第四信号线层603间隔开,第四电路板600还包括设置在第四参考地层602和第四信号线层603之间的第六绝缘层。图8中未示意出第五绝缘层和第六绝缘层。
可以理解的是,第四电路板600的焊盘尺寸在设计时,是根据焊接在其上的引脚的尺寸来设计的。由于上述的连接器母座200安装在第四电路板600上时,连接器母座200的母座引脚206焊接在第四电路板600的焊盘上,以实现连接器母座200和第四电路板600的电连接。而本实施例中的连接器母座200包括第一母座引脚2061和第二母座引脚2062,第一母座引脚2061的焊接面的面积小于第二母座引脚2062的焊接面的面积,因而本实施例中的第四信号端子层601的多个焊盘包括第一焊盘和第二焊盘,为了将与连接器母座200电连接的第四电路板600中的第一焊盘和第二焊盘,和上述与连接器公头100电连接的第一电路板300中的第一焊盘和第二焊盘区分开,以下将与连接器母座200电连接的第四电路板600中的第一焊盘称为第一母座焊盘6011,将与连接器母座200电连接的第四电路板600中的第二焊盘称为第二母座焊盘6012。其中,第一母座焊盘6011的焊接面的面积小于第二母座焊盘6012的焊接面的面积。
需要说明的是,第一母座焊盘6011的焊接面的面积的取值范围可以与第一公头焊盘3011的焊接面的面积的取值范围相同,可以参考上述第一公头焊盘3011的焊接面的面积的取值范围,此处不再赘述。
第二母座焊盘6012的焊接面的面积的取值范围可以与第二公头焊盘3012的焊接面的面积的取值范围相同,可以参考上述第二公头焊盘3012的焊接面的面积的取值范围,此处不再赘述。
第二母座焊盘6012的焊接面的面积与第一母座焊盘6011的焊接面的面积的差值范围,可以和第二公头焊盘3012的焊接面的面积与第一公头焊盘3011的焊接面的面积的差值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
当第二电子器件30为第四电路板600,连接器母座200安装于第二电子器件30上时,上述连接器母座200的第一母座引脚2061的焊接面焊接于第四电路板600的第一母座焊盘6011的焊接面上,连接器母座200的第二母座引脚2062的焊接面焊接于第四电路板600的第二母座焊盘6012的焊接面上,以实现连接器母座200与第四电路板600的电连接。
在第一母座焊盘6011的焊接面的面积小于第二母座焊盘6012的焊接面的面积的情况下,在一些示例中,第一母座焊盘6011和第二母座焊盘6012沿第一方向排列;沿垂直于第一方向的方向,第一母座焊盘6011的焊接面的长度小于第二母座焊盘6012的焊接面的长度。
需要说明的是,沿垂直于第一方向的方向,第一母座焊盘6011的焊接面的长度的取值范围可以与上述沿垂直于第一方向的方向,第一公头焊盘3011的焊接面的长度的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
沿垂直于第一方向的方向,第二母座焊盘6012的焊接面的长度的取值范围可以与上述沿垂直于第一方向的方向,第二公头焊盘3012的焊接面的长度的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
沿垂直于第一方向的方向,第二母座焊盘6012的焊接面的长度与第一母座焊盘6011的焊接面的长度的差值范围,可以和上述第二公头焊盘3012的焊接面的长度与第一公头焊盘3011的焊接面的长度的差值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
在此基础上,沿第一方向,第一母座焊盘6011的焊接面的宽度和第二母座焊盘6012的焊接面的宽度可以相同,也可以不相同。
沿第一方向,第一母座焊盘6011的焊接面的宽度的取值范围可以与上述第一公头焊盘3011的焊接面的宽度的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
沿第一方向,第二母座焊盘6012的焊接面的宽度的取值范围可以与上述第二公头焊盘3012的焊接面的宽度的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
沿第一方向,第二母座焊盘6012的焊接面的宽度与第一母座焊盘6011的焊接面的宽度的差值范围,可以和第二公头焊盘3012的焊接面的宽度与第一公头焊盘3011的焊接面的宽度的差值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
在本实施例中,当连接器母座200安装于第四电路板600上时,由于连接器母座200的第一母座引脚2061的焊接面的面积小于第二母座引脚2062的焊接面的面积,第四电路板600的第一母座焊盘6011的焊接面的面积小于第二母座焊盘6012的焊接面的面积,且第一母座引脚2061的焊接面焊接于第一母座焊盘6011的焊接面上,第二母座引脚2062的焊接面焊接于第二母座焊盘6012的焊接面上,因此第一母座引脚2061、第一母座焊盘6011与第四电路板600的第四参考地层602之间的相对面积小于第二母座引脚2062、第二母座焊盘6012与第四电路板600的第四参考地层602之间的相对面积,根据电容公式可知,第一母座引脚2061、第一母座焊盘6011与第四电路板600的第四参考地层602之间的寄生电容相对于第二母座引脚2062、第二母座焊盘6012与第四电路板600的第四参考地层602之间的寄生电容会减小,因此根据特征阻抗计算公式可知第一母座引脚2061所在位置处的连接器母座200的特征阻抗会增加,这样一来,可以改善第一母座引脚2061所在位置处的连接器母座200的特征阻抗和第四电路板600的走线的特征阻抗不匹配的问题,减小第一母座引脚2061上的信号在连接器母座200和第四电路板600之间传输时存在的反射,提高SI。
在此基础上,本实施例中,在增加第一母座引脚2061所在位置处的连接器母座200的特征阻抗的同时,由于第二母座引脚2062和第二母座焊盘6012的焊接面的面积较大,因而可以利用第二母座引脚2062的焊接面焊接于第二母座焊盘6012的焊接面上,以使得连接器母座200和第四电路板600之间有较大的焊接力,从而确保了连接器母座200和第四电路板600之间牢固连接。
需要说明的是,若连接器母座200和第四电路板600的结合力不够,则还可以通过增大第二母座引脚2062的焊接面的长度和/或宽度的方式,确保连接器母座200的母座引脚206和第四电路板600之间的焊接力满足需求。
应当理解到,由于连接器母座200包括沿其长度方向排列的多个母座接触端子205,因而相邻的两个母座接触端子205之间也会产生寄生电容,该寄生电容也会影响连接器母座200的特征阻抗。由于连接器母座200在与连接器公头100在扣插连接时,母座接触端子205要与公头接触端子104接触,如果将所有的母座接触端子205沿连接器母座200宽度方向的截面的面积都减小,那么连接器母座200在与连接器公头100在扣插连接时会出现扣插拔力不够的情况,从而会影响连接器公头100和连接器母座200扣合的可靠性。
基于此,本实施例可以将部分母座接触端子205沿连接器母座200宽度方向的截面的面积减小,这样既可以减小相邻的母座接触端子205之间的寄生电容,又可以保证连接器公头100和连接器母座200之间的扣合可靠性。
在一些示例中,上述第一母座接触端子2051沿连接器母座200宽度方向的截面的面积小于第二母座接触端子2052沿连接器母座200宽度方向的截面的面积。
由于第一母座接触端子2051沿连接器母座200宽度方向的截面的面积小于第二母座接触端子2052沿连接器母座200宽度方向的截面的面积,因而第一母座接触端子2051和与其相邻的母座接触端子205之间的寄生电容较小,因此第一母座接触端子2051所在位置处的特征阻抗较大,这样一来,可以改善第一母座接触端子2051所在位置处的连接器母座200和第四电路板400的走线的特征阻抗不匹配的问题,减小第一母座接触端子2051上的信号在连接器母座200和第四电路板400之间传输时存在的反射,提高SI。由于第一母座引脚2061与第一母座接触端子2051电连接,因而也可以进一步减小第一母座引脚2061上的信号在连接器母座200和第四电路板600之间传输时存在的反射。
在本实施例二中,还可以通过调整第四电路板600中第四信号端子层601和第四参考地层602之间的第五绝缘层的材料来调整ε,以改变连接器母座200和第四电路板600之间的寄生电容的大小。在一些示例中,为了使连接器母座200和第四电路板600之间的寄生电容较小,选取的第五绝缘层的材料应具有低的介电常数。
在此基础上,还可以通过调整相邻两个母座接触端子205之间的材料来调整ε,以改变相邻的两个母座接触端子205之间的寄生电容,由于母座接触件202安装在母座壳体201上,即还可以通过调整母座壳体201的材料还调整ε,以改变相邻的两个母座接触端子205之间的寄生电容。在一些示例中,为了减小相邻的两个母座接触端子205之间的寄生电容,选取的母座壳体201应具有低的介电常数。
考虑到连接器母座200和第四电路板600之间传输的信号完整性主要于高速信号有关,基于此,在一些示例中,第一母座引脚2061为高速信号引脚,第二母座引脚2062为非高速信号引脚。
此处,非高速信号引脚可以参考上述实施例一的描述,此处不再赘述。
应当理解到,由于第一母座引脚2061与第一母座接触端子2051电连接,第一母座引脚2061的焊接面焊接于第一母座焊盘6011的焊接面上,因而当第一母座引脚2061为高速信号引脚时,第一母座接触端子2051和第一母座焊盘6011上传输的均是高速信号。同样的,由于第二母座引脚2062与第二母座接触端子2052电连接,第二母座引脚2062的焊接面焊接于第二母座焊盘6012的焊接面上,因而当第二母座引脚2062为非高速信号引脚时,第二母座接触端子2052和第二母座焊盘6012上传输的均是非高速信号。
由于第一母座引脚2061为高速信号引脚,第二母座引脚2062为非高速信号引脚,因而可以减小高速信号在连接器母座200和第四电路板600之间传输时存在的反射,而信号完整性主要取决于高速信号,这样一来,可以进一步提高SI。
在本实施例中,连接器10中的连接器公头100的公头接触端子104和连接器母座200的母座接触端子205的扣插连接方式以及对应的技术效果可以参考实施例一,此处不再赘述。
实施例三
实施例三和实施例二的区别之处在于,实施例三提供的连接器公头100和与连接器公头100电连接的第一电子器件20的结构与实施例二提供的连接器公头100和与连接器公头100电连接的第一电子器件20的结构不同。
实施例三提供的连接器母座200以及与连接器母座200电连接在第二电子器件30的结构与实施例二提供的连接器母座200以及与连接器母座200电连接在第二电子器件30的结构相同。其中,参考图20和图21,实施例三提供的连接器母座200包括母座壳体201、多个母座接触件202、一对母座固定脚203和一对母座中岛204。多个母座接触件202包括多个第一母座接触件207和多个第二母座接触件208。第一母座接触件207包括第一母座接触端子2051和与第一母座接触端子2051电连接的第一母座引脚2061,第一母座接触端子2051和与第一母座接触端子2051电连接的第一母座引脚2061一体成型。第二母座接触件208包括第二母座接触端子2052和与第二母座接触端子2052电连接的第二母座引脚2062,第二母座接触端子2052和与第二母座接触端子2052电连接的第二母座引脚2062一体成型。其中,第一母座引脚2061的焊接面的面积小于第二母座引脚2062的焊接面的面积。
参考图8,实施例三提供的第二电子器件30为第四电路板600,第四电路板600包括依次层叠设置的第四信号端子层601、第四参考地层602和第四信号线层603。第四信号端子层601包括第一母座焊盘6011和第二母座焊盘6012;其中,第一母座焊盘6011的焊接面的面积小于第二母座焊盘6012的焊接面的面积。
需要说明的是,连接器母座200和第四电路板600的连接关系,以及连接器母座200的具体结构的描述,第四电路板600的具体结构的描述均可以参考上述实施例二,此处不再赘述。
此外,由于实施例三提供的连接器母座200以及与连接器母座200电连接在第二电子器件30的结构与实施例二提供的连接器母座200以及与连接器母座200电连接在第二电子器件30的结构相同,因而实施例三提供的连接器母座200和第二电子器件30具有与实施例二提供的连接器母座200和第二电子器件30相同的技术效果,可以参考实施例二,此处不再赘述。
实施例三提供的连接器公头100和与连接器公头100电连接的第一电子器件20的结构与相关技术提供的连接器公头100和与连接器公头100电连接的第一电子器件20的结构相同。其中,实施例三提供的连接器公头100的主要结构包括公头壳体101、多个公头接触件102以及一对公头固定脚103。其中,公头接触件102包括公头接触端子102a和与公头接触端子102a电连接的公头引脚102b;多个公头接触件102的尺寸相同,即多个公头接触端子102a的尺寸相同,多个公头引脚102b的尺寸相同。
在一些示例中,公头引脚102b的焊接面的面积的取值范围与上述第二公头引脚1052的焊接面的面积的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
在一些示例中,沿连接器公头100的宽度方向,公头引脚102b的焊接面的长度的取值范围与沿连接器公头100的宽度方向,上述第二公头引脚1052的焊接面的长度的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。
在一些示例中,沿连接器公头100的长度方向,公头引脚102b的焊接面的宽度的取值范围与沿连接器公头100的长度方向,上述第二公头引脚1052的焊接面的宽度的取值范围相同,可以参考上述,此处不再赘述。在实施例三中,在与连接器公头100电连接的第一电子器件20为电路板的情况下,与连接器公头100电连接的电路板的结构与上述第二电路板400的结构相同,可以参考图14以及上述对第二电路板400的描述,此处不再赘述。在此基础上,在与连接器公头100电连接的第一电子器件20为电路板的情况下,连接器公头100和电路板的连接关系,可以参考实施例一中相关技术的描述,此处不再赘述。
在本实施例中,连接器10中的连接器公头100的公头接触端子104和连接器母座200的母座接触端子205可以通过多个接触点(例如两个接触点)扣插连接,以实现连接器公头100和连接器母座200的扣插连接。
实施例四
实施例四与上述实施例一、实施例二和实施例三的区别在于,实施例一是将连接器公头100中部分公头引脚(即第一公头引脚1042)的焊接面的面积减小,将与连接器公头100电连接的第一电路板300中部分焊盘(即第一公头焊盘3011)的焊接面的面积减小。实施例二是将连接器公头100中部分公头引脚(即第一公头引脚1042)的焊接面的面积减小,将与连接器公头100电连接的第一电路板300中部分焊盘(即第一公头焊盘3011)的焊接面的面积减小,且将连接器母座200中部分母座引脚(即第一母座引脚2061)的焊接面的面积减小,将与连接器母座200电连接的第四电路板600中部分焊盘(即第一母座焊盘6011)的焊接面的面积减小。实施例三是将连接器母座200中部分母座引脚(即第一母座引脚2061)的焊接面的面积减小,将与连接器母座200电连接的第四电路板600中部分焊盘(即第一母座焊盘6011)的焊接面的面积减小。
而本实施例四,将连接器公头100中所有的公头引脚102b的焊接面的面积都减小,将与连接器公头100电连接的电路板中所有的焊盘的焊接面的面积都减小。和/或,将连接器母座200中所有的母座引脚的焊接面的面积都减小,将与连接器母座200电连接的电路板中所有的焊盘的焊接面的面积减小。
在本实施例四中,连接器公头100的结构和连接器母座200的结构可以参考实施例一、实施例二和实施例三,本实施例四不再赘述。
在本实施例四中,在将连接器公头100中所有的公头引脚102b的焊接面的面积都减小,将与连接器公头100电连接的电路板中所有的焊盘的焊接面的面积都减小的情况,在一些示例中,连接器公头100中公头引脚102的焊接面的面积的取值范围可以与上述实施例一中第一公头引脚1042的焊接面的面积的取值范围相同,可以参考上述实施例一对第一公头引脚1042的焊接面的面积的取值范围的说明,此处不再赘述。
在一些示例中,沿连接器公头100的宽度方向,公头引脚102b的焊接面的长度的取值范围可以与上述实施例一中沿连接器公头100的宽度方向,第一公头引脚1042的焊接面的长度的取值范围相同,可以参考上述实施例一对第一公头引脚1042的焊接面的长度的取值范围的说明,此处不再赘述。
在一些示例中,沿连接器公头100的长度方向,公头引脚102b的焊接面的宽度的取值范围可以与上述实施例一中沿连接器公头100的长度方向,第一公头引脚1042的焊接面的宽度的取值范围相同,可以参考上述实施例一对第一公头引脚1042的焊接面的宽度的取值范围的说明,此处不再赘述。
在一些示例中,与连接器公头100电连接的电路板中所有的焊盘的焊接面的面积的取值范围可以与上述实施例一中第一公头焊盘3011的焊接面的面积的取值范围相同,可以参考上述实施例一对第一公头焊盘3011的焊接面的面积的取值范围的说明,此处不再赘述。
在一些示例中,沿垂直于第一方向的方向,与连接器公头100电连接的电路板中所有的焊盘的焊接面的长度的取值范围可以与上述实施例一中沿垂直于第一方向的方向,第一公头焊盘3011的焊接面的长度的取值范围相同,可以参考上述实施例一对第一公头焊盘3011的焊接面的长度的取值范围的说明,此处不再赘述。
在一些示例中,沿第一方向,与连接器公头100电连接的电路板中所有的焊盘的焊接面的宽度的取值范围可以与上述实施例一中沿第一方向,第一公头焊盘3011的焊接面的宽度的取值范围相同,可以参考上述实施例一对第一公头焊盘3011的焊接面的宽度的取值范围的说明,此处不再赘述。
由于连接器公头100中所有的公头引脚102b的焊接面的面积都减小,与连接器公头100电连接的电路板中所有的焊盘的焊接面的面积都减小,因而可以极大地降低公头引脚102b、电路板的焊盘与电路板的参考地层之间的寄生电容,从而可以有效地增加连接器公头100的特征阻抗,这样一来,可以明显地减小连接器公头100的特征阻抗和电路板的走线的特征阻抗不匹配的问题,减小信号在连接器公头100和电路板之间传输时存在的反射,进一步提高SI。
在本实施例四中,在将连接器母座200中所有的母座引脚的焊接面的面积都减小,将与连接器母座200电连接的电路板中所有的焊盘的焊接面的面积都减小的情况下,在一些示例中,连接器母座200中所有的母座引脚的焊接面的面积的取值范围可以与上述实施例二中第一母座引脚2061的焊接面的面积的取值范围相同,可以参考上述实施例二对第一母座引脚2061的焊接面的面积的取值范围的说明,此处不再赘述。
在一些示例中,沿连接器母座200的宽度方向,连接器母座200中所有的母座引脚的焊接面的长度的取值范围可以与上述实施例二中沿连接器母座200的宽度方向,第一母座引脚2061的焊接面的长度的取值范围相同,可以参考上述实施例二对第一母座引脚2061的焊接面的长度的取值范围的说明,此处不再赘述。
在一些示例中,沿连接器母座200的长度方向,连接器母座200中所有的母座引脚的焊接面的宽度的取值范围可以与上述实施例二中沿连接器母座200的长度方向,第一母座引脚2061的焊接面的宽度的取值范围相同,可以参考上述实施例二对第一母座引脚2061的焊接面的宽度的取值范围的说明,此处不再赘述。
在一些示例中,与连接器母座200电连接的电路板中所有的焊盘的焊接面的面积的取值范围可以与上述实施例二中第一母座焊盘6011的焊接面的面积的取值范围相同,可以参考上述实施例二对第一母座焊盘6011的焊接面的面积的取值范围的说明,此处不再赘述。
在一些示例中,沿垂直于第一方向的方向,与连接器母座200电连接的电路板中所有的焊盘的焊接面的长度的取值范围和上述实施例二中沿垂直于第一方向的方向,第一母座焊盘6011的焊接面的长度的取值范围相同,可以参考上述实施例二对第一母座焊盘6011的焊接面的长度的取值范围的说明,此处不再赘述。
在一些示例中,沿第一方向,与连接器母座200电连接的电路板中所有的焊盘的焊接面的宽度的取值范围和上述实施例二中沿第一方向,第一母座焊盘6011的焊接面的宽度的取值范围相同,可以参考上述实施例二对第一母座焊盘6011的焊接面的宽度的取值范围的说明,此处不再赘述。
由于连接器母座200中所有的母座引脚206的焊接面的面积都减小,与连接器母座200电连接的电路板中所有的焊盘的焊接面的面积都减小,因而可以极大地降低母座引脚206、电路板的焊盘与电路板的参考地层之间的寄生电容,从而可以有效地增加连接器母座200的特征阻抗,这样一来,可以明显地减小连接器母座200的特征阻抗和电路板的走线的特征阻抗不匹配的问题,减小信号在连接器母座200和电路板之间传输时存在的反射,进一步提高SI。
基于上述,需要说明的是,在将连接器公头100中所有的公头引脚102b的焊接面的面积都减小,将与连接器公头100电连接的电路板中所有的焊盘的焊接面的面积都减小;或者,将连接器母座200中所有的母座引脚的焊接面的面积都减小,将与连接器母座200电连接的电路板中所有的焊盘的焊接面的面积减小的情况下,当将连接器公头100中所有的公头引脚102b的焊接面的面积都减小,将与连接器公头100电连接的电路板中所有的焊盘的焊接面的面积都减小时,连接器母座200可以是实施例一提供的连接器母座200,也可以是实施例二提供的连接器母座200。当将连接器母座200中所有的母座引脚的焊接面的面积都减小,将与连接器母座200电连接的电路板中所有的焊盘的焊接面的面积减小时,连接器公头100可以是实施例一提供的连接器公头100,也可以是实施例三提供的连接器公头100。
Claims (26)
1.一种连接器单体,其特征在于,包括第一接触件和第二接触件;所述第一接触件包括第一接触端子以及与所述第一接触端子电连接的第一引脚;所述第二接触件包括第二接触端子和与所述第二接触端子电连接的第二引脚;
其中,所述第一接触端子和与其电连接的所述第一引脚一体成型,所述第二接触端子和与其电连接的所述第二引脚一体成型;所述第一引脚的焊接面的面积小于所述第二引脚的焊接面的面积。
2.根据权利要求1所述的连接器单体,其特征在于,所述第一引脚的焊接面的面积的取值范围为0.0016mm2~7.8804mm2,所述第二引脚的焊接面的面积的取值范围为0.004mm2~8mm2。
3.根据权利要求1或2所述的连接器单体,其特征在于,所述第二引脚的焊接面的面积与所述第一引脚的焊接面的面积的差值范围为0.024mm2~7.9984mm2。
4.根据权利要求1所述的连接器单体,其特征在于,所述第一接触件和所述第二接触件沿所述连接器单体的长度方向排列;
沿所述连接器单体的宽度方向,所述第一引脚的焊接面的长度小于所述第二引脚的焊接面的长度。
5.根据权利要求4所述的连接器单体,其特征在于,沿所述连接器单体的宽度方向,所述第一引脚的焊接面的长度的取值范围为0.02mm~3.98mm,所述第二引脚的焊接面的长度的取值范围为0.04mm~4mm。
6.根据权利要求4或5所述的连接器单体,其特征在于,沿所述连接器单体的宽度方向,所述第二引脚的焊接面的长度与所述第一引脚的焊接面的长度的差值范围为0.02mm~3.98mm。
7.根据权利要求1所述的连接器单体,其特征在于,所述第一引脚为高速信号引脚,所述第二引脚为非高速信号引脚。
8.根据权利要求7所述的连接器单体,其特征在于,所述非高速信号引脚为低速信号引脚、电源引脚或接地引脚。
9.根据权利要求1所述的连接器单体,其特征在于,所述第一接触件和所述第二接触件沿所述连接器单体的长度方向排列;
所述第一接触端子沿所述连接器单体的宽度方向的截面的面积小于所述第二接触端子沿所述连接器单体的宽度方向的截面的面积。
10.一种连接器,其特征在于,包括连接器公头和连接器母座,所述连接器公头和所述连接器母座扣插连接;
所述连接器公头为如权利要求1-9任一项所述的连接器单体;和/或,所述连接器母座为如权利要求1-9任一项所述的连接器单体。
11.根据权利要求10所述的连接器,其特征在于,所述连接器公头包括第一接触件和第二接触件,所述连接器母座包括第一接触件和第二接触件;
其中,所述连接器公头的第一接触件中的第一接触端子与所述连接器母座的第一接触件中的第一接触端子扣插连接,所述连接器公头的第二接触件中的第二接触端子与所述连接器母座的第二接触件中的第二接触端子扣插连接。
12.根据权利要求11所述的连接器,其特征在于,所述连接器公头的第一接触端子与所述连接器母座的第一接触端子通过一个接触点扣插连接,所述连接器公头的第二接触端子与所述连接器母座的第二接触端子通过多个接触点扣插连接。
13.根据权利要求12所述的连接器,其特征在于,所述连接器公头还包括辅助接触端子;所述辅助接触端子的材料为非导电材料;
所述连接器公头的第一接触端子与所述连接器母座的第一接触端子还通过所述辅助接触端子扣插连接。
14.根据权利要求13所述的连接器,其特征在于,所述连接器为板对板BTB连接器、type-C连接器、低电压差分信号LVDS连接器、M.2连接器或WTB连接器。
15.一种电路板,其特征在于,包括层叠设置的信号端子层和参考地层,所述参考地层覆盖所述信号端子层,所述信号端子层包括第一焊盘和第二焊盘;
其中,所述第一焊盘的焊接面的面积小于所述第二焊盘的焊接面的面积。
16.根据权利要求15所述的电路板,其特征在于,所述第一焊盘的焊接面的面积的取值范围为0.0055mm2~23.8004mm2,所述第二焊盘的焊接面的面积的取值范围为0.0091mm2~24mm2。
17.根据权利要求15或16所述的电路板,其特征在于,所述第二焊盘的焊接面的面积与所述第一焊盘的焊接面的面积的差值范围为0.0036mm2~23.9945mm2。
18.根据权利要求15所述的电路板,其特征在于,所述第一焊盘和所述第二焊盘沿第一方向排列;
沿垂直于所述第一方向的方向,所述第一焊盘的焊接面的长度小于所述第二焊盘的焊接面的长度。
19.根据权利要求18所述的电路板,其特征在于,沿垂直于所述第一方向的方向,所述第一焊盘的焊接面的长度的取值范围为0.05mm~5.98mm,所述第二焊盘的焊接面的长度范围为0.07mm~6mm。
20.根据权利要求18或19所述的电路板,其特征在于,沿垂直于所述第一方向的方向,所述第二焊盘的焊接面的长度与所述第一焊盘的焊接面的长度的差值范围为0.02mm~5.95mm。
21.根据权利要求15所述的电路板,其特征在于,所述电路板为印刷电路板或柔性电路板。
22.一种电子设备,其特征在于,包括电路板和安装在所述电路板上的连接器单体;
其中,所述连接器单体为如权利要求1-9任一项所述的连接器单体,所述电路板为如权利要求15-21任一项所述的电路板;
所述连接器单体的第一引脚的焊接面焊接于所述电路板的第一焊盘的焊接面上,所述连接器单体的第二引脚的焊接面焊接于所述电路板的第二焊盘的焊接面上。
23.根据权利要求22所述的电子设备,其特征在于,所述连接器单体为连接器公头或连接器母座。
24.一种电子系统,其特征在于,包括如权利要求10-14任一项所述的连接器、第一电子器件和第二电子器件;连接器公头与所述第一电子器件电连接,连接器母座与所述第二电子器件电连接;
所述连接器公头包括第一引脚和第二引脚,所述第一引脚的焊接面的面积小于所述第二引脚的焊接面的面积,所述第一电子器件为如权利要求15-21任一项所述的电路板;所述连接器公头的第一引脚与所述第一电子器件的第一焊盘电连接,所述连接器公头的第二引脚与所述第一电子器件的第二焊盘电连接;
和/或,所述连接器母座包括第一引脚和第二引脚,所述第一引脚的焊接面的面积小于所述第二引脚的焊接面的面积,所述第二电子器件为如权利要求15-21任一项所述的电路板;所述连接器母座的第一引脚与所述第二电子器件的第一焊盘电连接,所述连接器母座的第二引脚与所述第二电子器件的第二焊盘电连接。
25.根据权利要求24所述的电子系统,其特征在于,所述电子系统为第一电子设备,所述连接器、所述第一电子器件和所述第二电子器件设置于所述第一电子设备中。
26.根据权利要求24所述的电子系统,其特征在于,所述电子系统包括第一电子设备和第二电子设备;
所述连接器公头和所述第一电子器件设置于所述第一电子设备中,所述连接器母座和所述第二电子器件设置于所述第二电子设备中。
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2022
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WO2022206632A1 (zh) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | 华为技术有限公司 | 连接器单体、连接器、电路板、电子设备及电子系统 |
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WO2022206632A1 (zh) | 2022-10-06 |
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GR01 | Patent grant | ||
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