TWM480776U - 高速插頭連接器 - Google Patents

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TWM480776U
TWM480776U TW103200836U TW103200836U TWM480776U TW M480776 U TWM480776 U TW M480776U TW 103200836 U TW103200836 U TW 103200836U TW 103200836 U TW103200836 U TW 103200836U TW M480776 U TWM480776 U TW M480776U
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Taiwan
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terminals
plug connector
welding
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TW103200836U
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English (en)
Inventor
Wei Wan
Shu-Lin Duan
Ching-Tien Chen
Pin-Yuan Hou
Wen-Chih Ko
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Advanced Connectek Inc
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Description

高速插頭連接器
本創作係屬於一種連接器，尤其指一種高速插頭連接器，其透過對焊接段的適當配置減少插頭連接器整體的長度以及體積，進而使插頭連接器能廣泛適用於各類型的電路板。
目前由USB協會 (USB Implementer Forum Inc., USB-IF)所制定的USB 2.0傳輸協定是USB連接器的基本規格，而USB協會即將完成具有更高傳輸速度的USB3.0傳輸協定以便應付日益龐大的資料傳輸需求。USB3.0連接器除了可向下相容USB2.0連接器之外，更能提供高達5Gbps的高速傳輸作業，在此傳輸規格之下，能夠允許更多原本須內建於電腦的裝置或是介面卡成為外接式週邊裝置。
然而，由於USB3.0連接器具有兩列端子來執行USB2.0以及3.0的傳輸協定，其不僅體積大、結構複雜而導致模具開發成本高、組裝困難等問題，更容易因高頻訊號傳輸端子之間的互相干擾而導致訊號傳輸失敗。此外，當與電路板連接時，相較於USB2.0連接器，USB3.0連接器端子的兩列焊接段佔用電路板更多的面積，導致原本的電路板必須改變電子元件之配置，以降低高頻傳輸所發生的串音干擾。
因此USB3.0連接器的設計難度均高於目前現有的各類連接器。
本創作人有鑑於目前USB3.0連接器具有兩列端子而造成結構複雜與高頻干擾等難題，改良其不足與缺失，進而創作出一種高速插頭連接器。
本創作主要目的係提供一種高速插頭連接器，其透過對焊接段的適當配置減少插頭連接器整體的長度以及體積，進而使插頭連接器能廣泛適用於各類型的電路板。
為達上述目的，係令前述高速插頭連接器包含有：
一絕緣本端子固定座；
複數第一端子，係貫穿設置在絕緣端子固定座上，各第一端子具有一第一固定段、一第一焊接段以及一第一電性接觸段，第一固定段係固定在絕緣端子固定座內，第一焊接段係自第一固定段向下突伸出絕緣端子固定座後端之外，第一電性接觸段係自第一固定段向前突伸出，位於中間位置處之複數第一端子朝絕緣端子固定座之中央處局部內縮；
複數第二端子，係貫穿設置在絕緣端子固定座上，各第二端子具有一第二固定段、一第二焊接段以及一第二電性接觸段，第二固定段係固定在絕緣端子固定座內，第二焊接段係自第二固定段向下突伸出絕緣端子固定座後端之外，第二焊接段與第一焊接段以相互間隔方式排列為一橫列，第二電性接觸段係自固定段向前突伸出，位於中間位置處之一第二端子局部外擴而蓋覆複數第一端子之內縮部分；以及
一屏蔽外殼，係包覆絕緣端子固定座、第一端子以及第二端子，在屏蔽外殼上形成有一容置空間以作為插接口。
藉由上述技術手段，位於中間位置的第二端子可在對應第一端子之內縮部分局部外擴，以蓋覆第一端子之內縮部分，使得其在高頻傳輸時，可有效降低串音干擾之問題。此外，第一端子焊接段以及第二端子焊接段以相互間隔方式排列為一列，而非如現有插座連接器（例如A型USB3.0插座連接器）將端子排列為兩列，因此本創作可減少插頭連接器的長度與體積，當插頭連接器安裝在一電子裝置的電路板時，可減少插頭連接器佔據電路板的面積，因此電路板可沿用現有的佈局來配置電路板上的電子元件（例如電阻、電容與晶片）而不須縮減安裝電子元件的區域面積；藉此，本創作高速插頭連接器能適用於各種電路板。
前述位於中間位置處之複數第一端子的第一固定段朝絕緣端子固定座之中央處局部內縮。
前述位於中間位置處之複數第一端子的第一焊接段朝絕緣端子固定座之中央處局部內縮。
前述第二端子分別編列為5、6、7、8、9號端子，並分別依序定義為超高速負訊號接收端子、超高速正訊號接收端子、訊號接地端子、超高速負訊號傳送端子、超高速正訊號傳送端子；第一端子分別編列為4、3、2、1號端子，並分別依序定義為電源接地端子、正訊號端子、負訊號端子、電源端子；第一端子與第二端子的所有焊接段排列為一橫列，且所有焊接段由左到右所分別對應5、4、6、3、7、2、8、1、9號端子。
前述插頭連接器為一A型USB3.0插頭連接器，第一端子可依據USB2.0傳輸協定而傳輸訊號，第二端子可配合第一端子並依據USB3.0傳輸協定而傳輸訊號。
前述絕緣端子固定座具有一基座、一舌片以及一延伸片，該舌片自基座上向前突伸出，該延伸片自基座上向後突伸出；各第一焊接段自絕緣端子固定座的基座後端穿出，且第一電性接觸段固定在舌片上；各第二端子的第二焊接段自絕緣端子固定座的延伸片後端穿出，且第二電性接觸段位於舌片上。
前述絕緣端子固定座基座上形成有一組裝槽，供第一與第二端子貫穿設置其中。
前述絕緣端子固定座延伸片上方向上突伸有一定位突塊；屏蔽外殼具有一頂板、二側板以及一底板，在頂板靠後端處形成有一定位開槽以收容該定位突塊。
前述所有焊接段為表面黏著技術型焊接段而呈L形。
前述所有焊接段為穿孔型焊接段而呈直線形。
前述絕緣端子固定座基座向下突伸有複數固定柱。
前述複數第一端子透過射出成型方式設置在絕緣端子固定座上。
前述複數第二端子透過射出成型方式設置在絕緣端子固定座上。
請參照第1圖到第4圖，本創作防高頻訊號干擾的插頭連接器可為A型USB3.0插頭連接器，並且包含有：一絕緣端子固定座(10)、複數第一端子(30)、複數第二端子(40)以及一屏蔽外殼(50)。
請進一步參照第2圖，絕緣端子固定座(10)具有一基座(11)，一舌片(12)以及一延伸片(13)，該舌片(12)自基座(11)上向前突伸出。在此，絕緣端子固定座(10)可為一體成型方式製成，或是以多組件組合而成。 該延伸片(13)自基座(11)上向後突伸出。
該複數第一端子(30)可透過射出成型方式貫穿設置在絕緣端子固定座(10)上，各第一端子(30)具有一第一固定段(31)、一第一焊接段(32)以及一第一電性接觸段(33)。第一固定段(31)係固定在絕緣端子固定座(10)內。第一焊接段(32)係自第一固定段(31)向下突伸出絕緣端子固定座(10)基座(11)後端之外。第一電性接觸段(33)係自第一固定段(31)向前突伸出而固定在舌片(12)上。此外，第一端子(30)可依據USB2.0傳輸協定而傳輸訊號。
請繼續參照第2圖、第5A圖及第5B圖，位於中間位置處之複數第一端子(30) （請繼續參照第6A圖，編列為3、2號端子）朝絕緣端子固定座(10)之中央處局部內縮。在其中一種實施態樣中，第一端子(30)於其第一焊接段(32)朝絕緣端子固定座之中央處(10)內縮，其中，第一焊接段(32)可整部分朝絕緣端子固定座之中央處(10)內縮，亦可是局部的第一焊接段(32)朝絕緣端子固定座之中央處(10)內縮。
複數第二端子(40)可透過射出成型方式貫穿設置在絕緣端子固定座(10)上，各第二端子(40)具有一第二固定段(41)、一第二焊接段(42)以及一第二電性接觸段(43)。第二固定段(41)係固定在絕緣端子固定座(10)內。第二焊接段(42)係自第二固定段(41)向下突伸出絕緣端子固定座(10)的延伸片(13)後端之外。第二電性接觸段(43)係自第二固定段(41)向前突伸出且位於絕緣端子固定座(10)舌片(12)上。此外，第二端子(40)可配合第一端子(30)並依據USB3.0傳輸協定而傳輸訊號。
請繼續參照第2圖、第5A圖及第5B圖，位於中間位置的第二端子(40) （請繼續參照第6A圖，編列為7號端子）可在對應第一端子(30)之內縮部分局部外擴，以蓋覆第一端子(30)之內縮部分，在此，第二端子(40)局部外擴處之寬度大於等於第一端子(30)之內縮部分的間隙與端子寬度的合。在其中一種實施態樣中，第二端子(40) 於其第二焊接段(42)外擴，其中，第二焊接段(42)可整部分朝絕緣端子固定座之中央處(10)外擴，亦可是局部的第二焊接段(42)朝絕緣端子固定座之中央處(10)外擴。
在一種實施態樣中，請繼續參照第5C圖與第5D圖，位於中間位置處之複數第一端子(30)於其第一固定段(31)朝絕緣端子固定座之中央處(10)內縮，其中，第一固定段(31)可整部分朝絕緣端子固定座之中央處(10)內縮，亦可是局部的第一固定段(31)朝絕緣端子固定座之中央處(10)內縮。位於中間位置的第二端子(40)於其第二固定段(41) 外擴，其中，第二固定段(41)可整部分朝絕緣端子固定座之中央處(10)外擴，亦可是局部的第二固定段(41)朝絕緣端子固定座之中央處(10)外擴。
在另一種實施態樣中，請繼續參照第5E圖與第5F圖，位於中間位置處之複數第一端子(30)於其第一固定段(31)與第一焊接段(32)朝絕緣端子固定座之中央處(10)內縮，其中，第一固定段(31)與第一焊接段(32)可整部分朝絕緣端子固定座之中央處(10)內縮，亦可是局部的第一固定段(31)與第一焊接段(32)朝絕緣端子固定座之中央處(10)內縮。位於中間位置的第二端子(40)於其第二固定段(41)與第二焊接段(42)外擴，其中，第二固定段(41)與第二焊接段(42)可整部分朝絕緣端子固定座之中央處(10)外擴，亦可是局部的第二固定段(41)與第二焊接段(42)朝絕緣端子固定座之中央處(10)外擴。
該屏蔽外殼(50)包覆絕緣端子固定座(10)、第一端子(30)以及第二端子(40)，在屏蔽外殼(50)上形成有一容置空間(500)以作為插接口而與相對應的插座連接器相互插接。此外，屏蔽外殼(50)具有一頂板(51)、二側板(52)以及一底板(53)。
上述所有第一端子(30) 第一焊接段(32)與第二端子(40)的第二焊接段(42)以相互間隔方式排列為一橫列。此外，第一與第二端子(30)(40)之中具有複數對訊號端子以便用於傳送或是接收訊號，各對訊號端子的焊接段(32)(42)之間安插有一非為傳輸訊號用途的端子（例如電源端子或接地端子）的焊接段(32)(42)。
於較佳實施例之中，前述第二端子(40)分別編列為5、6、7、8、9號端子(5)(6)(7)(8)(9)，並分別依序定義為超高速負訊號接收端子（即為前述訊號端子）、超高速正訊號接收端子（即為前述訊號端子）、訊號接地端子（非訊號傳輸用途）、超高速負訊號傳送端子（即為前述訊號端子）、超高速正訊號傳送端子（即為前述訊號端子）。第一端子(30)分別編列為4、3、2、1號端子(4)(3)(2)(1)，並分別依序定義為電源接地端子（非訊號傳輸用途）、正訊號端子（即為前述訊號端子）、負訊號端子（即為前述端子）、電源端子（非訊號傳輸用途）。第一端子(30)與第二端子(40)的所有焊接段(32)(42)排列為一橫列，且所有焊接段(32)(42)由左到右所分別對應5、4、6、3、7、2、8、1、9號端子(5)(4)(6)(3)(7)(2)(8)(1)(9)。
以下表A為根據USB協會所制定的「USB3.0規格書修訂版1.0」（USB3.0 Specification, Revision 1.0）的5.3.1.2節內容的A型USB3.0連接器端子定義（規格書可參見USB協會官方網站http://www.usb.org/home）。藉此能突顯本創作的特點。其中表A中由上而下所列的端子順序乃實際上本創作獨創的由左到右的「端子焊接段(32)(42)」排列順序。因此，上述第一端子(30)與第二端子(40)的定義可參照此表。
表A A型USB3.0連接器端子定義端子名稱定義5號端子(5)StdA_SSRx-超高速負訊號接收端子4號端子(4)GND電源接地端子6號端子(6)StdA_SSRx+超高速正訊號接收端子3號端子(3)D+正訊號端子7號端子(7)GND_DRAIN訊號接地端子2號端子(2)D-負訊號端子8號端子(8)StdA_SSTx-超高速負訊號傳送端子1號端子(1)VBUS電源端子9號端子(9)StdA_Tx+超高速正訊號傳送端子
請進一步參照第6A與第7圖，於較佳實施例中，第一端子(30)中的1、3、4號端子(1)(3)(4)的各固定段(31)上分別形成有一呈Z形的彎曲段(310)；第二端子(40)中的6、7、8號端子(6)(7)(8)的各固定段(41)上分別有一呈Z形的彎曲段(410)；1號端子與8號端子(1)(8)透過彼此的彎曲段(310)(410)而呈X形相互交錯狀態；3號端子與7號端子(3)(7)透過彼此的彎曲段(310)(410)而呈X形相互交錯狀態；4號端子與6號端子(4)(6)透過彼此的彎曲段(310)(410)而呈形相互交錯狀態。透過上述彎曲段(310)(410)的結構可令端子(30)(40)焊接段(32)(42)位置改變而達到本創作的焊接段(32)(42)配置狀態。
請參照第6A圖，於一實施例之中，所有焊接段(32)(42)為表面黏著技術型(Surface Mount Technology, SMT)焊接段而呈L形。
請參照第6B圖，於另一實施例之中，所有第一與第二端子(30a)(40a)的焊接段(32a)(42a)為穿孔型(Through Hole Technology, THE)焊接段而呈直線形。
於較佳實施例之中，絕緣端子固定座(10)延伸片(13)上方向上突伸有一定位突塊(14)；屏蔽外殼(50)頂板(51)靠後端處形成有一定位開槽(513)以收容該定位突塊(14)，藉此達成屏蔽外殼(50)與絕緣端子固定座(10)的定位。
於較佳實施例之中，絕緣端子固定座(10)基座(11)上形成有複數定位缺口(112)以分別容納第二端子(40)。
於較佳實施例之中，絕緣端子固定座(10)基座(11)向下突伸有複數固定柱(116)以便與相對應的電路板或者是固定板相互組裝。
請參照第8A圖，係本創作SMT型插頭連接器實施例進行傳輸訊號時的阻抗－時間曲線圖，其中，縱軸為阻抗，其單位為歐姆(ohm)，橫軸為時間，其單位為10-12秒 (Pico-second, PS)。由第8A圖可知，本創作最高阻抗與最低阻抗分別為101.7歐姆以及81.25歐姆。而根據前述規格書所規定的阻抗上、下限分別為105歐姆與75歐姆。由上述可知，本實施例插頭連接器在運作時阻抗能穩定地維持在規格書所規範的阻抗波動範圍內，藉此可有效維持穩定的訊號傳輸。
請參照第8B圖，係本創作THE型插頭連接器實施例進行傳輸訊號時的阻抗－時間曲線圖，由第8B圖可知，本創作最高阻抗與最低阻抗分別為101.9歐姆以及76.5歐姆。由上述可知，本實施例插頭連接器在運作時阻抗能穩定地維持在規格書所規範的阻抗波動範圍內，並且有效維持穩定的訊號傳輸。
藉由上述技術手段，本創作具有下列優點：
位於中間位置的第二端子可在對應第一端子之內縮部分局部外擴，以蓋覆第一端子之內縮部分，使得其在高頻傳輸時，可有效降低串音干擾之問題。此外，第一端子的第一焊接段以及第二端子的第二焊接段以相互間隔方式排列為一列，而非如現有插座連接器（例如A型USB3.0插座連接器）將端子排列為兩列，因此本創作可減少插頭連接器的長度與體積，當插頭連接器安裝在一電子裝置的電路板時，可減少插頭連接器佔據電路板的面積，因此電路板可沿用現有的佈局來配置電路板上的電子元件（例如電阻、電容與晶片）而不須縮減安裝電子元件的區域面積；藉此，本創作高速插頭連接器能適用於各種電路板。
雖然本創作以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習相像技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本創作之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)‧‧‧1、2、3、4、5、6、7、8、9號端子
(10)‧‧‧絕緣端子固定座
(11)‧‧‧基座
(12)‧‧‧舌片
(112)‧‧‧定位缺口
(13)‧‧‧延伸片
(14)‧‧‧定位突塊
(30)(30a)‧‧‧第一端子
(31)‧‧‧第一固定段
(32)(32a)‧‧‧第一焊接段
(33)‧‧‧第一電性接觸段
(40)(40a)‧‧‧第二端子
(41)‧‧‧第二固定段
(42)(42a)‧‧‧第二焊接段
(43)‧‧‧第二電性接觸段
(50)‧‧‧屏蔽外殼
(500)‧‧‧容置空間
(51)‧‧‧頂板
(513)‧‧‧定位開槽
(52)‧‧‧側板
(53)‧‧‧底板
第1圖係本創作立體外觀圖。 第2圖係本創作省略屏蔽外殼的立體外觀圖。 第3圖係本創作立體外觀分解圖。 第4圖係本創作另一立體外觀分解圖。 第5A圖係本創作的端子示意圖（一）。 第5Ｂ圖係本創作另一視角的端子示意圖（一）。 第5C圖係本創作的端子示意圖（二）。 第5D圖係本創作另一視角的端子示意圖（二）。 第5E圖係本創作的端子示意圖（三）。 第5F圖係本創作另一視角的端子示意圖（三）。 第6A圖係本創作的SMT型端子立體外觀圖。 第6B圖係本創作的THE型端子立體外觀圖。 第7圖係本創作接續第5A圖的俯視圖。 第8A圖係本創作SMT型插頭連接器實施例進行傳輸訊號時的阻抗－時間曲線圖。 第8B圖係本創作THE型插頭連接器實施例進行傳輸訊號時的阻抗－時間曲線圖。
(10)‧‧‧絕緣端子固定座
(12)‧‧‧舌片
(14)‧‧‧定位突塊
(33)‧‧‧電性接觸段
(50)‧‧‧屏蔽外殼
(51)‧‧‧頂板
(513)‧‧‧定位開槽
(52)‧‧‧側板
(53)‧‧‧底板
(500)‧‧‧容置空間

Claims (12)

  1. 一種高速插頭連接器，其包含有： 一絕緣端子固定座； 複數第一端子，係貫穿設置在該絕緣端子固定座上，各該第一端子具有一第一固定段、一第一焊接段以及一第一電性接觸段，該第一固定段係固定在該絕緣端子固定座內，該第一焊接段係自該第一固定段向下突伸出該絕緣端子固定座後端之外，該第一電性接觸段係自該第一固定段向前突伸出，位於中間位置處之該些第一端子朝該絕緣端子固定座之中央處局部內縮； 複數第二端子，係貫穿設置在該絕緣端子固定座上，各該第二端子具有一第二固定段、一第二焊接段以及一第二電性接觸段，該第二固定段係固定在該絕緣端子固定座內，該第二焊接段係自該第二固定段向下突伸出該絕緣端子固定座後端之外，該些第二焊接段與該些第一焊接段以相互間隔方式排列為一橫列，該第二電性接觸段係自該第二固定段向前突伸出，位於中間位置處之一個該第二端子局部外擴而蓋覆該些第一端子之內縮部分；以及 一屏蔽外殼，係包覆該絕緣端子固定座、該些第一端子以及該些第二端子，在該屏蔽外殼上形成有一容置空間以作為插接口。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之高速插頭連接器，其中位於中間位置處之該些第一端子的該些第一固定段朝該絕緣端子固定座之中央處局部內縮。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之高速插頭連接器，其中位於中間位置處之該些第一端子的該些第一焊接段朝該絕緣端子固定座之中央處局部內縮。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之高速插頭連接器，其中該些第二端子分別編列為5、6、7、8、9號端子，並分別依序定義為超高速負訊號接收端子、超高速正訊號接收端子、訊號接地端子、超高速負訊號傳送端子、超高速正訊號傳送端子；該些第一端子分別編列為4、3、2、1號端子，並分別依序定義為電源接地端子、正訊號端子、負訊號端子、電源端子；該些第一焊接段與該些第二焊接段排列為一橫列，且所有焊接段由左到右所分別對應5、4、6、3、7、2、8、1、9號端子。
  5. 如申請專利範圍第1到4項中任一項所述之高速插頭連接器，其中該插頭連接器為一A型USB3.0插頭連接器，該些第一端子依據USB2.0傳輸協定而傳輸訊號，該些第二端子配合該些第一端子並依據USB3.0傳輸協定而傳輸訊號。
  6. 如申請專利範圍第1到4項中任一項所述之高速插頭連接器，其中該絕緣端子固定座具有一基座、一舌片以及一延伸片，該舌片自該基座上向前突伸出，該延伸片自該基座上向後突伸出；各該第一焊接段自該絕緣端子固定座的基座後端穿出，且各該第一電性接觸段固定在該舌片上；各該第二焊接段自該絕緣端子固定座的該延伸片後端穿出，且各該第二電性接觸段位於該絕緣端子固定座之該舌片上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之高速插頭連接器，其中該絕緣端子固定座延伸片上方向上突伸有一定位突塊；該屏蔽外殼具有一頂板、二側板以及一底板，在該頂板靠後端處形成有一定位開槽以收容該定位突塊。
  8. 如申請專利範圍第1到3項中任一項所述之高速插頭連接器，其中該些第一焊接段與該些第二焊接段為表面黏著技術型焊接段而呈L形。
  9. 如申請專利範圍第1到4項中任一項所述之高速插頭連接器，其中該些第一焊接段與該些第二焊接段為穿孔型焊接段而呈直線形。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之高速插頭連接器，其中該絕緣端子固定座基座向下突伸有複數固定柱。
  11. 如申請專利範圍第1到4項中任一項所述之高速插頭連接器，其中該些第一端子透過射出成型方式設置在該絕緣端子固定座上。
  12. 如申請專利範圍第1到4項中任一項所述之高速插頭連接器，其中該些第二端子透過射出成型方式設置在該絕緣端子固定座上。
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