TW201328072A

TW201328072A - 電連接器

Info

Publication number: TW201328072A
Application number: TW100148949A
Authority: TW
Inventors: Po-Jung Chen
Original assignee: Ud Electronic Corp; U D Zhong Jiang Electronic Corp; Dongguan Jian Guan Plastic Electronic Co Ltd
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-07-01

Abstract

本發明為有關一種電連接器，係包括有絕緣座體、訊號模組及屏蔽殼體，其中該座體為定位有訊號模組及罩覆於外部之屏蔽殼體，而訊號模組為設有水平舌狀電路板，並於電路板表面設有複數凹孔、線路、接點及焊接部，其位於各凹孔處為對應設有彈性端子，各彈性端子之焊接端為焊接於電路板上，而焊接端為由電路板後方往前朝凹孔反向斜伸有懸臂，其懸臂末端則設有朝凹孔位置轉折之接觸部，另電路板後方之複數焊接部處則焊接有連接端子，其中四個彈性端子與五個接點透過電路板上方之線路連接至焊接有連接端子之九個焊接部處形成電性傳導路徑，即可依實際需要於電路板上增減線路之面積來調整阻抗值及減少訊號干擾，而彈性端子之接觸部因可於電路板之凹孔處形成彈性變形空間，便可達到不易產生形變及避免焊接端剝離之缺失發生。

Description

電連接器

本發明係提供一種電連接器，尤指可有效調整阻抗匹配、訊號干擾且同時於插頭對接時具有結構穩定、訊號良好之電連接器。

按，現今電子科技快速發展，而電腦的型態為由桌上型電腦發展成體積較小、攜帶方便的筆記型電腦，並普遍存在社會上各個角落，且當使用者欲進行資料、訊號傳輸或是與其他週邊設備連接時，即需要所謂的週邊設備介面，而一般市面上週邊設備介面最為普遍且廣為大眾使用，仍就以通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)作為主流，更具有熱插拔(Hot Plug)的功能，但USB2.0傳輸速度僅適用於驅動電力較小且傳輸速度要求亦不高之週邊設備(如：讀卡機、印表機、隨身碟、網路電話及網路攝影機等)，對於外接式高儲存容量硬碟或DVD燒錄器、播放器，甚至是最新藍光技術等，其傳輸速度顯然不夠、驅動運轉電力不足無疑將是最大的技術瓶頸之所在；因此，便有業者開發下一代USB3.0標準(USB Super-Speed)，同時每個USB3.0連接器最高的傳輸速度可達到4.8Gbps，不僅物理特性相容於USB2.0連接器，且支援雙向傳輸(Full Duplex)大幅提高傳輸速度、供電能力更強(900mA)正意謂著外接式高儲存容量硬碟將很少用到額外供電，也能連接更多的週邊設備，以及具備高效能而待機狀態下可進行中斷模式、有效減少電力損耗等特性，進而可提供使用者最佳的彈性與效能。

再者，隨著電腦及其週邊設備小型化，使其內部所佔用的空間大幅縮小，此時，即需考量其電磁效應所產生之訊號干擾問題；而一般會影響連接器之電磁波干擾大致上可分成以下二種，其一為主要經由電路板上電力線路、訊號線路等導體傳輸至連接器而產生的傳導干擾(Conducted Disturbace)，其二為以電磁波形態傳播至連接器周圍放射空間所造成之放射干擾(Radiated Disturbace)；另因USB3.0連接器傳輸速度的大幅提升，由於其導電端子數目增多且分佈密集，極容易由於相鄰端子間過於接近或端子有任何轉折或彎曲而造成高頻訊號傳遞時的訊號干擾(諸如靜電干擾、電磁波干擾、阻抗匹配、雜訊干擾、相鄰導電端子之串音干擾等)，另，USB3.0連接器和系統主機板介面的電路阻抗(Z)必需相匹配，必須在滿足這種條件的情形下，才能降低電磁干擾(EMI)和減少雜訊(noise)干擾，才可以使USB3.0連接器和系統主機板介面之間正確地進行訊號傳輸；否則，USB3.0連接器和系統主機板介面之間的訊號傳輸，將會產生信號反射和雜訊干擾，進而造成信號損失、變形和失真，便會導致頻寬及訊號品質達不到標準，而影響電子裝置(如電腦、網路設備等)的正常運作。

另，一般電路板型式設計之舌板大多使用在銅箔接點皆為平面之結構，如HDMI型式之插座連接器，而應用於USB3.0之插座連接器時，因為電路板型式設計之舌板表面需要設有五個銅箔接點和四個彈性端子，當USB3.0之插頭連接器與插座連接器對接時，其彈性端子在電路板型式設計之舌板上會產生幾種嚴重的機構問題，第一個問題為彈性端子前方接觸部位因位於電路板表面上方，在對接時極易因偏移或過大公差而受到插頭連接器之正向力撞擊，進而產生彈性端子形變或彈性端子與電路板焊接部位之剝離或破壞，第二個問題為當插頭連接器與插座連接器對接時，二者對應配置之端子電性接觸時，其彈性端子受到側向力朝電路板擠壓，極易使彈性端子與電路板之焊接部位產生剝離或破壞，第三個問題為當插頭連接器與插座連接器對接時，二者對應配置之端子電性接觸時，其彈性端子受到側向力朝電路板擠壓，因彈性端子在電路板上並無空間可作較佳之彈性變形，極易使彈性端子產生形變。

是以，要如何解決習用電連接器在高頻訊號傳輸時及結構穩定上之缺失與不足，即為從事此行業者所亟欲改善之方向所在。

故，發明人有鑑於上述習用電連接器之問題與缺失，乃搜集相關資料經由多方評估及考量，並利用從事於此行業之多年研發經驗不斷試作與修改，始設計出此種電連接器發明專利誕生。

本發明之主要目的乃在於絕緣座體定位之訊號模組為設有水平舌狀電路板，並於電路板表面設有複數凹孔、線路、接點及焊接部，其位於各凹孔處為對應設有彈性端子，各彈性端子之焊接端為焊接於電路板上，而焊接端為由電路板後方往前朝凹孔反向斜伸有懸臂，其懸臂末端則設有朝凹孔位置轉折之接觸部，而彈性端子之接觸部因可於電路板之凹孔處形成彈性變形空間，便可達到不易產生形變及避免焊接端剝離之缺失發生。

本發明之次要目的乃在於電路板上可透過增減訊號及接地線路之面積來調整阻抗值及減少訊號干擾，進而使訊號傳輸品質更為穩定且可靠者。

本發明之又一目的乃在於電路板之線路上可進一步增加電子元件，且電子元件可為扼流線圈(CMC)、電阻或電容，以利用電子元件濾除不必要的雜訊、高頻電磁波干擾使用，進而使訊號傳輸品質更為穩定且可靠者。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一、二、三、四圖所示，係分別為本發明之立體外觀圖、立體分解圖、另一視角之立體分解圖及插頭未插入之側視剖面圖，由圖中可清楚看出，本發明為包括有絕緣座體1、訊號模組2及屏蔽殼體3，其中：

該絕緣座體1為設有基座11及縱向貫穿基座11之複數透孔111，並於基座11之複數透孔111上方設有一蓋體12，其蓋體12二側為形成有側板121，二側側板121間則形成朝下開口之凹部122。

該訊號模組2為設有水平舌狀電路板21，並於電路板21表面設有複數凹孔210、線路211、接點212及焊接部213，其位於各凹孔210處為對應設有彈性端子22，各彈性端子22之焊接端221為焊接於電路板21上，而焊接端221為由電路板21後方往前朝凹孔210反向斜伸有懸臂222，其懸臂222末端則形成有接觸部223，並於接觸部223前方板面設有交錯狀之接點212，另電路板21後方之焊接部213處則焊接有連接端子23，其中電路板21上方之四個彈性端子22為符合USB2.0規格，而四個彈性端子22加上電路板21前方五個銅箔接點212則為符合USB3.0規格，且四個彈性端子22與五個接點212皆以電路板21表面之線路211連接至焊接有連接端子23之九個焊接部213處形成電性傳導路徑。

此外，在本發明中彈性端子22之焊接端221及連接端子23與電路板21之焊接方式係分別以表面黏著技術(Surface Mounting Technology，SMT)及穿出預設電路板21上之穿孔焊接式(Through Hole)進行，然而，本發明中彈性端子22之焊接端221及連接端子23與電路板21之焊接方式，皆可視結構設計上之考量來選擇利用表面黏著技術(Surface Mounting Technology，SMT)或是穿出預設電路板21上之穿孔焊接式(Through Hole)進行，另電路板21可為單層或多層型式為之，上述簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

該屏蔽殼體3前方為形成有對接空間31，而後方為一可收容絕緣座體1之收容空間32，且收容空間32二側底部皆設有向下延伸之定位插腳33。

請參閱第一、二、三、四圖所示，當本發明於組裝時，係先將各彈性端子22之焊接端221焊接於電路板21上，而電路板21後方之各焊接部213處亦同時焊接有連接端子23，再將複數連接端子23下方懸空處由絕緣座體1之對應透孔111由上向下穿越至外部，而彈性端子22之焊接端221則壓入嵌槽112中，續將蓋板12之凹部122壓抵於電路板21上方，並使二側板121位於電路板21側邊，再將上述已組裝後之絕緣座體1及訊號模組2以屏蔽殼體3包覆定位，此時，絕緣座體1即定位於收容空間32處，而電路板21則位於對接空間31中，該電路板21於懸空前方板面為五個銅箔接點212，而每相鄰間隙略後方則為四個彈性端子22，並以電路板21上之線路211連接至焊接有連接端子23之九個焊接部213處形成電性傳導路徑。

請參閱第二、三、四、五圖所示，當本發明於使用時，其插頭4朝對接空間31置入，其前方之平板端子41與後方之導電端子42分別和彈性端子22與銅箔接點212形成電性連接，然而，平板端子41在推動彈性端子22時，其接觸部223接觸平板端子41，該接觸部223便以焊接端221處為支點朝凹孔210處呈彈性變形，此時，其接觸部223因為有凹孔210使插接時之上下彈性變形的行程變大，亦以凹孔210作為彈性端子22觸壓彈性變形時之空間，同時焊接端221因受到電路板21下表面與絕緣座體1基座11之嵌槽112的穩固上、下、左、右定位，而使焊接於電路板21之各彈性端子22的焊接端221不會過度變形而產生焊接端221剝離、破壞或彈性端子22形變之缺失，以解決電路板21上之彈性端子22不夠穩固之問題，並達到組裝容易、定位牢靠之功效者。

然而，請參閱第三圖所示，上述訊號模組2為具有五個接點212及四個彈性端子22，其中五個接點212之中央部份為接地功能，而中央二側各二個接點212為訊號傳輸使用，另四支彈性端子22二側為電源端子及接地端子，中央二支彈性端子22則為訊號傳輸使用，由此可知，當傳輸訊號用之接點212及彈性端子22傳送高頻訊號時，相互間所形成的電磁波干擾可由接地功能之中央接點212與其所連接貫穿之線路211感應吸收，並導引傳輸至線路211另側之連接端子23進行接地釋放，以降低訊號傳遞時之電磁波干擾(EMI)及串音干擾，另請參閱第六圖所示，係為本發明電路板另一較佳實施例之平面圖，上述接地功能之中央線路211為可依實際情況予以增加面積來減少訊號干擾，使接地功能之中央線路211較訊號傳輸使用之線路211面積為大，進而使訊號傳輸品質更為穩定且可靠者。

請參閱第七圖所示，係為本發明電路板又一較佳實施例之平面圖，由圖中可以瞭解其線路211可於電路板21不同表面佈線使用。

此外，USB3.0連接器和系統主機板介面的電路阻抗(Z)必需相匹配，必須在滿足這種條件的情形下，才能降低高頻電磁波(EMI)干擾和減少雜訊(noise)干擾，才可以使USB3.0連接器和系統主機板介面之間正確地進行訊號傳輸；請參閱第八圖所示，係為本發明電路板再一較佳實施例之平面圖，由圖中可以瞭解，在本實施例中每一對訊號用線路211之布線長度相同，以達到阻抗匹配，所以每一對訊號傳輸用線路211皆可依阻抗匹配的實際需要調整線路211之面積及長度，以達到阻抗匹配最佳化之目的。

請參閱第九圖所示，係為本發明另一較佳實施例之側視剖面圖，並可於電路板21之線路211上進一步增加電子元件，且電子元件可為扼流線圈(CMC)、電阻或電容，以利用電子元件濾除不必要的雜訊、高頻電磁波干擾使用，進而使訊號傳輸品質更為穩定且可靠者。

綜上所述，本發明上述之電連接器，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，實符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼　審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦發明，倘若　鈞局有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

1．．．絕緣座體

11．．．基座

111．．．透孔

112．．．嵌槽

12．．．蓋體

121．．．側板

122．．．凹部

2．．．訊號模組

21．．．電路板

210．．．凹孔

211．．．線路

212．．．接點

213．．．焊接部

22．．．彈性端子

221．．．焊接端

222．．．懸臂

223．．．接觸部

23．．．連接端子

3．．．屏蔽殼體

31．．．對接空間

32．．．收容空間

33．．．定位插腳

4．．．插頭

41．．．平板端子

42．．．導電端子

第一圖　係為本發明之立體外觀圖。

第二圖　係為本發明之立體分解圖。

第三圖　係為本發明另一視角之立體分解圖。

第四圖　係為本發明於插頭未插入之側視剖面圖。

第五圖　係為本發明於插頭已插入之側視剖面圖。

第六圖　係為本發明電路板另一較佳實施例之平面圖。

第七圖　係為本發明電路板又一較佳實施例之平面圖。

第八圖　係為本發明電路板再一較佳實施例之平面圖。

第九圖　係為本發明另一較佳實施例之側視剖面圖。