TWI571021B

TWI571021B - 高速傳輸連接器

Info

Publication number: TWI571021B
Application number: TW103113181A
Authority: TW
Inventors: 余龍昆
Original assignee: 聯發科技股份有限公司
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2017-02-11
Also published as: US9548573B2; US20150295360A1; TW201524043A

Description

高速傳輸連接器

本發明係關於一種高速傳輸連接器，特別係關於一種可降低電磁干擾(Electromagnetic Interference，EMI)之高速高速傳輸連接器。

隨著行動通訊技術的發達，行動裝置在近年日益普遍，常見的例如：手提式電腦、行動電話、多媒體播放器以及其他混合功能的攜帶型電子裝置。為了滿足人們的需求，行動裝置通常具有無線通訊的功能。有些涵蓋長距離的無線通訊範圍，例如：行動電話使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系統及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的頻帶進行通訊，而有些則涵蓋短距離的無線通訊範圍，例如：Wi-Fi、Bluetooth系統使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的頻帶進行通訊。

天線為支援無線通訊功能之行動裝置內不可或缺之元件。惟須注意的是，天線元件非常容易受到週圍之電磁雜訊所干擾。舉例而言，當行動裝置之資料傳輸介面與其他外部裝置相連接時，由資料傳輸介面處所溢漏出來之電磁波即可能會干擾天線元件之正常運作。此種干擾現象在資料傳輸介面之傳輸信號頻率提高時將更為明顯，其並難以由濾波器所去除，將嚴重影響行動裝置之無線通訊品質。

為了解決先前技術所面臨之問題，在較佳實施例中，本發明提供一種高速傳輸連接器，包括：一公接頭；一電纜線，連接至該公接頭；以及一金屬突起結構，形成於該公接頭之外表面上。

在一些實施例中，該高速傳輸連接器，更包括：一包覆層，覆蓋住該公接頭和該電纜線，其中該包覆層係以非導體材質所製成。在一些實施例中，該金屬突起結構大致為一圓弧形之突起物。在一些實施例中，當該公接頭與一母接頭相連接時，該金屬突起結構係緊密地接觸該母接頭之內表面。在一些實施例中，該金屬突起結構係用於填補該公接頭和該母接頭之間之縫隙，並防止電磁波由該縫隙中外溢出來。在一些實施例中，該金屬突起結構包括一環圈部份，其中該環圈部份係環繞於該公接頭之該外表面上。在一些實施例中，該金屬突起結構包括一第一環圈部份和一第二環圈部份，其中該第一環圈部份和該第二環圈部份係彼此分離，並皆環繞於該公接頭之該外表面上。在一些實施例中，該金屬突起結構包括複數個突起部份，其中該等突起部份係彼此分離，並交錯地配置於該公接頭之該外表面上。在一些實施例中，該高速傳輸連接器係應用於一通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)介面、一高清晰度多媒體(High-Definition Multimedia Interface，HDMI)介面，或是一串列高級技術附件(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)介面。

在另一較佳實施例中，本發明提供一種高速傳輸連接器，包括：一母接頭；以及一金屬突起結構，形成於該母接頭之內表面上。

在一些實施例中，該金屬突起結構大致為一圓弧形之突起物。在一些實施例中，當該母接頭與一公接頭相連接時，該金屬突起結構係緊密地接觸該公接頭之外表面。在一些實施例中，該金屬突起結構係用於填補該公接頭和該母接頭之間之縫隙，並防止電磁波由該縫隙中外溢出來。在一些實施例中，該金屬突起結構包括一環圈部份，其中該環圈部份係環繞於該母接頭之該內表面上。在一些實施例中，該金屬突起結構包括一第一環圈部份和一第二環圈部份，其中該第一環圈部份和該第二環圈部份係彼此分離，並皆環繞於該母接頭之該內表面上。在一些實施例中，該金屬突起結構包括複數個突起部份，其中該等突起部份係彼此分離，並交錯地配置於該母接頭之該內表面上。在一些實施例中，該高速傳輸連接器係應用於一通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)介面、一高清晰度多媒體(High-Definition Multimedia Interface，HDMI)介面，或是一串列高級技術附件(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)介面。在一些實施例中，該高速傳輸連接器更包括：一金屬扣接元件，連接至該母接頭之後側，其中該金屬扣接元件大致為一倒U字形。在一些實施例中，該金屬扣接元件係藉由一表面黏著技術(Surface Mount Technology，SMT)製程來焊接至該母接頭。在一些實施例中，該高速傳輸連接器更包括：一金屬背蓋元件，其中該金屬背蓋元件係於該表面黏著技術製程已全部完成後，才扣接至該金屬扣接元件。

100、300、400、500、700、800、900‧‧‧高速傳輸連接器

110‧‧‧公接頭

120‧‧‧電纜線

130、330、430、560、760、860‧‧‧金屬突起結構

140‧‧‧包覆層

250、550‧‧‧母接頭

331、332、761、762‧‧‧金屬突起結構之環圈部份

431、861‧‧‧金屬突起結構之突起部份

970‧‧‧金屬扣接元件

980‧‧‧金屬背蓋元件

第1A圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器之立體圖；第1B圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器之剖面圖；第2A圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器與母接頭之立體圖；第2B圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器與母接頭之剖面圖；第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器之立體圖；第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器之立體圖；第5A圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器之立體圖；第5B圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器之剖面圖；第6A圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器與公接頭之立體圖；第6B圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器與公接頭之剖面圖；第7圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器之立體圖；第8圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器之立體圖；第9A圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器之立體圖；以及第9B圖係顯示根據本發明一實施例所述之金屬背蓋元件已扣接至金屬扣接元件之側視圖。

為讓本發明之目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

第1A圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器100之立體圖。此種高速傳輸連接器100可應用於各種高速資料傳輸介面，例如：一通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)介面、一高清晰度多媒體(High-Definition Multimedia Interface，HDMI)介面，或是一串列高級技術附件(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)介面，但其亦不僅限於此。

如第1A圖所示，高速傳輸連接器100包括一公接頭(Male Connector)110、一電纜線(Cable)120，以及一金屬突起結構130。公接頭110通常係以導體材質所製成，例如：金屬。公接頭110之形狀、種類，在本發明中並不特別作限制。電纜線120係連接至公接頭110。金屬突起結構130係形成於公接頭110之外表面上(向外突起)。在一些實施例中，高速傳輸連接器 100更可包括一包覆層140。包覆層140可以覆蓋住公接頭110和電纜線120，但不可覆蓋住金屬突起結構130。包覆層140可用非導體材質所製成，例如：塑膠，其可保護公接頭110和電纜線120不被氧化。

第1B圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器100之剖面圖。請一併參考第1A、1B圖。形成於公接頭110上之金屬突起結構130可以大致為一圓弧形之突起物，且此金屬突起結構130具有金屬彈性。在第1A、1B圖之實施例中，金屬突起結構130包括一環圈部份，其中此環圈部份係完整地環繞於公接頭110之外表面上。在其他實施例中，金屬突起結構130亦可改為其他形狀，例如：大致為一立方形或三角柱形之突起物。在另一些實施例中，金屬突起結構130亦可僅形成於公接頭110之一部份上(例如：公接頭110之外表面之其中一側上)，而無須環繞於公接頭110之整個外表面上。金屬突起結構130之詳細用途請參考下列實施例所述。

第2A圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器100與母接頭(Female Connector)250之立體圖。第2B圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器100與母接頭250之剖面圖。請一併參考第2A、2B圖。必須理解的是，母接頭250可以是對應於公接頭110之各種一般接頭。舉例而言，若公接頭110為一通用序列匯流排公接頭，母接頭250則為一通用序列匯流排母接頭。當高速傳輸連接器100之公接頭110與母接頭250相連接時，公接頭110之外表面上之金屬突起結構130可以緊密地接觸母接頭250之內表面。詳細而言，由於金屬突起結構130具有金屬彈性，其將可略受擠壓而更容易與母接頭250之內表面作接合。金屬突起結構130可用於填補公接頭110和母接頭250之間之縫隙，並防止電磁波由此縫隙中外溢出來。在本發明之設計下，即使有高頻信號於傳輸介面中作傳遞，其所產生之電磁波亦不致由公接頭110和母接頭250之間之縫隙中輻射出來，此將可有效降低裝置中之電磁干擾(Electromagnetic Interference，EMI)現象。因此，本發明可解決傳統天線元件受到傳輸介面之電磁干擾問題，故其很適合應用於各種支援無線通訊功能之電子裝置，例如：智慧型手機(Smart Phone)、平板電腦(Tablet Computer)，或是筆記型電腦(Notebook Computer)，並可提升電子裝置之通訊品質。

第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器300之立體圖。第3圖與第1A圖相似。在第3圖之實施例中，高速傳輸連接器300之一金屬突起結構330包括一第一環圈部份331和一第二環圈部份332，其中第一環圈部份331和第二環圈部份332係彼此分離且大致互相平行，並皆環繞於公接頭110之外表面上。在其他實施例中，金屬突起結構330還可包括3個、4個、5個，或是更多個分離且平行之環圈部份。在此多重突起結構之設計下，高速傳輸連接器300將可更全面地減少電磁波外溢及改善電磁干擾現象。第3圖之其餘特徵皆與第1A圖相似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器400之立體圖。第4圖與第1A圖相似。在第4圖之實施例中，高速傳輸連接器400之一金屬突起結構430包括複數個突起部份431，其中這些突起部份431係彼此分離，並交錯地配置於公接頭110之外表面上。詳細而言，前述分離之突起部份431仍以儘量能完整地環繞公接頭110之外表面為原則。在一些實施例中，若相鄰近之二突起部份431之間距為一既定距離，則每一突起部份431之長度必須大於此既定距離(例如：每一突起部份431之長度可約為此既定距離之1.2倍、1.5倍、2倍，或是3倍)，以減少電磁波外溢。第4圖之其餘特徵皆與第1A圖相似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第5A圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器500之立體圖。第5B圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器500之剖面圖。請一併參考第5A、5B圖。此種高速傳輸連接器500可應用於各種高速資料傳輸介面，例如：一通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)介面、一高清晰度多媒體(High-Definition Multimedia Interface，HDMI)介面，或是一串列高級技術附件(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)介面，但其亦不僅限於此。

如第5A、5B圖所示，高速傳輸連接器500包括一母接頭550和一金屬突起結構560。母接頭550通常係以導體材質所製成，例如：金屬。母接頭550之形狀、種類，在本發明中並不特別作限制。金屬突起結構560係形成於母接頭550之內表面上(向內突起)。金屬突起結構560可以大致為一圓弧形之突起物，且此金屬突起結構560具有金屬彈性。在第5A、5B圖之實施例中，金屬突起結構560包括一環圈部份，其中此環圈部份係完整地環繞於母接頭550之內表面上。在其他實施例中，金屬突起結構560亦可改為其他形狀，例如：大致為一立方形或三角柱形之突起物。在另一些實施例中，金屬突起結構560亦可僅形成於母接頭550之一部份上(例如：母接頭550之內表面之其中一側上)，而無須環繞於母接頭550之整個內表面上。金屬突起結構560之詳細用途請參考下列實施例所述。

第6A圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器500與公接頭110之立體圖。第6B圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器500與公接頭110之剖面圖。請一併參考第6A、6B圖。必須理解的是，公接頭110可以是對應於母接頭550之各種一般接頭。舉例而言，若母接頭550為一通用序列匯流排母接頭，公接頭110則為一通用序列匯流排公接頭。當高速傳輸連接器500之母接頭550與公接頭110相連接時，母接頭550之內表面上之金屬突起結構560可以緊密地接觸公接頭110之外表面。詳細而言，由於金屬突起結構560具有金屬彈性，其將可略受擠壓而更容易與公接頭110之外表面作接合。金屬突起結構560可用於填補公接頭110和母接頭550之間之縫隙，並防止電磁波由此縫隙中外溢出來。在本發明之設計下，即使有高頻信號於傳輸介面中作傳遞，其所產生之電磁波亦不致由公接頭110和母接頭550之間之縫隙中輻射出來，此將可有效降低裝置中之電磁干擾現象。

第7圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器700之立體圖。第7圖與第5A圖相似。在第7圖之實施例中，高速傳輸連接器700之一金屬突起結構760包括一第一環圈部份761和一第二環圈部份762，其中第一環圈部份761和第二環圈部份762係彼此分離且大致互相平行，並皆環繞於母接頭550之內表面上。在其他實施例中，金屬突起結構760還可包括3個、4個、5個，或是更多個分離且平行之環圈部份。在此多重突起結構之設計下，高速傳輸連接器700將可更全面地減少電磁波外溢及改善電磁干擾現象。第7圖之其餘特徵皆與第5A圖相似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第8圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器800之立體圖。第8圖與第5A圖相似。在第8圖之實施例中，高速傳輸連接器800之一金屬突起結構860包括複數個突起部份861，其中這些突起部份861係彼此分離，並交錯地配置於母接頭550之內表面上。詳細而言，前述分離之突起部份861仍以儘量能完整地環繞母接頭550之內表面為原則。在一些實施例中，若相鄰近之二突起部份861之間距為一既定距離，則每一突起部份861之長度必須大於此既定距離(例如：每一突起部份861之長度可約為此既定距離之1.2倍、1.5倍、2倍，或是3倍)，以減少電磁波外溢。第8圖之其餘特徵皆與第5A圖相似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第9A圖係顯示根據本發明一實施例所述之高速傳輸連接器900之立體圖。第9A圖與第5A圖相似。在第9A圖之實施例中，高速傳輸連接器900更包括一金屬扣接元件970和一金屬背蓋元件980。金屬扣接元件970係連接至母接頭550之後側。詳細而言，金屬扣接元件970大致為一倒U字形，並經由其二末端連接至母接頭550。在一些實施例中，金屬扣接元件970係藉由一表面黏著技術(Surface Mount Technology，SMT)製程來焊接至母接頭550。在前述表面黏著技術製程已全部完成後，金屬背蓋元件980才扣接至金屬扣接元件970(例如，可藉由人工方式來執行扣接動作)。第9B圖係顯示根據本發明一實施例所述之金屬背蓋元件980已扣接至金屬扣接元件970之側視圖。如第9B圖所示，已扣接上之金屬背蓋元件980可以防止電磁波由母接頭550之後側外溢出來，進而可改善電磁干擾現象。必須注意的是，若改將金屬背蓋元件980以表面黏著技術製程直接焊接至母接頭550，則實務上往往會發生焊接不良之問題，這是由於製程中之熱風常常無法通過金屬背蓋元件980所導致。因此，在第9A、9B圖之實施例中，採用以金屬扣接元件970結合金屬背蓋元件980之二件式設計，並於表面黏著技術製程完全結束後才將此二元件互相作扣接，可以有效地克服一件式背蓋之缺點。第9A、9B圖之其餘特徵皆與第5A、5B圖相似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

在一些實施例中，除了電纜線之一端係連接至公接頭或母接頭以外，電纜線之另一端上亦可具有前述第1A-9B圖中之各種金屬突起結構，以進一步地減少來自於電腦母座上之電磁波外溢干擾，並增強本發明之效果。

根據一些量測結果顯示，在使用本發明之高速傳輸連接器或插座之後，相關設備之雜訊水平(Noise Floor)可降低約10dB左右。對於現今趨向高頻率、高速度之傳輸介面規格而言(例如：USB 3.0規格)，本發明可以提供一種低成本、高效能之解決方案，以克服天線元件容易受到射頻輻射所干擾之問題。

值得注意的是，以上所述之元件尺寸、元件形狀，以及元件參數皆非為本發明之限制條件。設計者可以根據不同需要調整這些設定值。本發明之高速傳輸連接器並不僅限於第1A-9B圖所圖示之狀態。本發明可以僅包括第1A-9B圖之任何一或複數個實施例之任何一或複數項特徵。換言之，並非所有圖示之特徵均須同時實施於本發明之高速傳輸連接器當中。

在本說明書以及申請專利範圍中的序數，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧高速傳輸連接器

110‧‧‧公接頭

120‧‧‧電纜線

130‧‧‧金屬突起結構

140‧‧‧包覆層

Claims

一種高速傳輸連接器，包括：一公接頭；一電纜線，連接至該公接頭；以及一金屬突起結構，形成於該公接頭之外表面上，其中當該公接頭與一母接頭相連接時，該金屬突起結構係緊密地接觸該母接頭之內表面。
如申請專利範圍第1項所述之高速傳輸連接器，更包括：一包覆層，覆蓋住該公接頭和該電纜線，其中該包覆層係以非導體材質所製成。
如申請專利範圍第1項所述之高速傳輸連接器，其中該金屬突起結構大致為一圓弧形之突起物。
如申請專利範圍第1項所述之高速傳輸連接器，其中該金屬突起結構係用於填補該公接頭和該母接頭之間之縫隙，並防止電磁波由該縫隙中外溢出來。
如申請專利範圍第1項所述之高速傳輸連接器，其中該金屬突起結構包括一環圈部份，其中該環圈部份係環繞於該公接頭之該外表面上。
如申請專利範圍第1項所述之高速傳輸連接器，其中該金屬突起結構包括一第一環圈部份和一第二環圈部份，其中該第一環圈部份和該第二環圈部份係彼此分離，並皆環繞於該公接頭之該外表面上。
如申請專利範圍第1項所述之高速傳輸連接器，其中該金屬突起結構包括複數個突起部份，其中該等突起部份係彼此分離，並交錯地配置於該公接頭之該外表面上。
如申請專利範圍第1項所述之高速傳輸連接器，其中該高速傳輸連接器係應用於一通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)介面、一高清晰度多媒體(High-Definition Multimedia Interface，HDMI)介面，或是一串列高級技術附件(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)介面。
一種高速傳輸連接器，包括：一母接頭；以及一金屬突起結構，形成於該母接頭之內表面上。
如申請專利範圍第9項所述之高速傳輸連接器，其中該金屬突起結構大致為一圓弧形之突起物。
如申請專利範圍第9項所述之高速傳輸連接器，其中當該母接頭與一公接頭相連接時，該金屬突起結構係緊密地接觸該公接頭之外表面。
如申請專利範圍第11項所述之高速傳輸連接器，其中該金屬突起結構係用於填補該公接頭和該母接頭之間之縫隙，並防止電磁波由該縫隙中外溢出來。
如申請專利範圍第9項所述之高速傳輸連接器，其中該金屬突起結構包括一環圈部份，其中該環圈部份係環繞於該母接頭之該內表面上。
如申請專利範圍第9項所述之高速傳輸連接器，其中該金屬突起結構包括一第一環圈部份和一第二環圈部份，其中該第一環圈部份和該第二環圈部份係彼此分離，並皆環繞於該母接頭之該內表面上。
如申請專利範圍第9項所述之高速傳輸連接器，其中該金屬突起結構包括複數個突起部份，其中該等突起部份係彼此分離，並交錯地配置於該母接頭之該內表面上。
如申請專利範圍第9項所述之高速傳輸連接器，其中該高速傳輸連接器係應用於一通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)介面、一高清晰度多媒體(High-Definition Multimedia Interface，HDMI)介面，或是一串列高級技術附件(Serial Advanced Technology Attachment，SATA)介面。
如申請專利範圍第9項所述之高速傳輸連接器，更包括：一金屬扣接元件，連接至該母接頭之後側，其中該金屬扣接元件大致為一倒U字形。
如申請專利範圍第17項所述之高速傳輸連接器，其中該金屬扣接元件係藉由一表面黏著技術(Surface Mount Technology，SMT)製程來焊接至該母接頭。
如申請專利範圍第18項所述之高速傳輸連接器，更包括：一金屬背蓋元件，其中該金屬背蓋元件係於該表面黏著技術製程已全部完成後，才扣接至該金屬扣接元件。