TWM599071U - 單排焊線結構 - Google Patents

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李子豪
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Abstract

一種單排焊線結構，包括第一電路板及線材組。第一電路板設置板對板電連接器並包括有單一排之第一接點組，第一接點組之各最小相鄰接點間的中心間距形成接點間寬度。線材組包括連接於第一接點組之複數高速訊號線及至少一低速訊號線，高速訊號對線與相鄰的各接點的第一間隔距離至少大於等於2倍的接點間寬度的距離。單排焊線結構可減少線材使用的數量，加大高速訊號對之間的間距，改善串音干擾的線材排列方式。

Description

單排焊線結構
本創作係有關於一種焊線結構，特別是指一種單排焊線結構。
3C電子產品愈漸小型化與輕薄化設計，在電路板與複數焊線之間作電性連接為經常使用的設計方式，經由複數焊線延長電路板的佈局、有效配置產品的內部空間。其中，電子裝置（例如筆記型電腦）的體積小，內部空間勢必相對侷促，因此各電路板之間通常會利用複數焊線、或板對板（Board to Board，簡稱BTB）電連接器使彼此電性連接，達到較佳的空間利用率。
一般複數焊線排列成單排平鋪型式的扁平線纜，扁平線纜具有30根數據線並為符合傳輸USB訊號的介面，包括複數條電源線、複數條接地線、4對高速訊號線、2條低速訊號線等。
單排的30根數據線排列順序：
位置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
定義 Vbus Vbus Vbus GND TX1 TX1 GND RX1 RX1 GND
位置 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
定義 CC GND SUB2 GND D+ D- GND SUB1 GND CC2
位置 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
定義 GND TX2 TX2 GND RX2 RX2 GND Vbus Vbus Vbus
因扁平線纜的每一對高速差分信號線、每一對低速差分信號線、每一條共模輔助數據信號、共模輔助控制信號線及E-MAK芯片供電電壓信號線的左右兩側分別排布有1根接地線，使扁平線纜寬度較大，並有幾點問題：
1.使用線材較多，成本較高:在每一對訊號對及訊號線兩側皆排佈接地線，數據線使用過多，需要30根數據線，成本較高。
2.高速訊號干擾:以42AWG為例，相鄰高速訊號對僅相隔一接地線，間距太小，恐造成訊號互相干擾，串音不佳。
3.EMI（Electromagnetic Interference，電磁干擾）/RFI（Radio Frequency Interference，射頻干擾）問題:在Type-C電連接器及另一公頭的焊線區域僅以UV膠塗覆，未有任何金屬殼做遮蔽，在高速訊號傳輸時易造成 EMI/RFI問題。
本創作係提供一種單排焊線結構，包括第一電路板及線材組。第一電路板設置板對板電連接器，第一電路板包括單一排之第一接點組，第一接點組之各最小相鄰接點間的中心間距形成接點間寬度。線材組包括複數高速訊號對線及至少一低速訊號對線，複數高速訊號對線與至少一低速訊號對線的一端連接於第一接點組，複數高速訊號對線與相鄰的各接點的第一間隔距離至少大於等於2倍的接點間寬度的距離。
在一些實施例中，單排焊線結構更包括第二電路板，設置電連接器，第二電路板包括單一排之第二接點組，分別連接於線材組另一端。
在一些實施例中，線材組包括複數低速訊號對線，該些低速訊號對線與相鄰的各接點的一第二間隔距離至少大於等於1.5倍的該接點間寬度的距離。
在一些實施例中，低速訊號線係為同軸線材(Coaxial) 或電子線，複數高速訊號對線與至少一低速訊號對線係為同軸線材(Coaxial)、雙芯同軸線材(Twin Coaxial) 或電子線。
在一些實施例中，同軸線材之低速訊號線、複數高速訊號對線與至少一低速訊號對線各別包括導電層，各導電層連接至接地片。
在一些實施例中，單排焊線結構更包括至少一接地片，分別設置於複數高速訊號對線、至少一低速訊號對線側端部位的上下方位置。
在一些實施例中，接地片側端延伸出複數塊體，各該塊體電性連接於第一電路板。
在一些實施例中，複數接地片側端切齊於第一電路板側端，或者是複數接地片側端突出於第一電路板側端。
在一些實施例中，突出於第一電路板側端之複數接地片的部位接觸有金屬覆蓋件。
在一些實施例中，單排焊線結構更包括至少一電子線，分別設置於線材組兩側而連接於第一電路板。
在一些實施例中，單排焊線結構更包括一第一外蓋，設置於該第一電路板而覆蓋於該些高速訊號對線。
本創作一實施例提供單排焊線結構可減少線材使用的數量，加大高速訊號對之間的間距，改善串音干擾的線材排列方式，其中，在每一對訊號對及訊號線兩側皆無排佈接地線，並以金屬殼做遮蔽，在高速訊號傳輸時避免造成 EMI/RFI問題。並且，單排焊線結構的高度相較於雙排焊線結構的高度較為降低。另外，複數接地片夾持於線材組二端且固定在第一電路板上，且接地片接觸各線材上的導電層，並電性連接於第一電路板，提供傳導、接地效果。
以下在實施方式中詳細敘述本創作之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本創作之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本創作相關之目的及優點。
參照圖1至圖6，為單排焊線結構的第一實施例，圖1為外觀示意圖，圖2為分解示意圖，圖3為焊接時之外觀示意圖，圖4為俯視示意圖，圖5為圖4之局部放大示意圖（一），圖6為圖4之局部放大示意圖（二）。本實施例中，單排焊線結構包括第一電路板1、線材組3及第二電路板6。
本實施例中，第一電路板1上設置板對板電連接器2，第一電路板1包括單一排之第一接點組11，第一接點組11之各最小相鄰接點111（焊線焊盤）間的中心間距形成接點間寬度112。更詳細地說，各最小相鄰接點111間的中心間距形成接點間寬度112為相同的距離設置，各最小相鄰接點111數量可依產品需要增加或減少。
本實施例中，線材組3包括複數高速訊號對線31及至少一低速訊號對線32，複數高速訊號對線31與至少一低速訊號對線32的一端連接於第一接點組11，複數高速訊號對線31所連接之相鄰的各接點111的第一間隔距離312至少大於等於2倍的接點間寬度112的距離。其中，訊號對線或訊號線的兩側不放置接地線。
本實施例中，第二電路板6設置電連接器，第二電路板6包括單一排之第二接點組61，分別連接於線材組3另一端。
本實施例中，更詳細地說，至少一低速訊號對線32與低速訊號線34所連接之相鄰的各接點111的第二間隔距離322至少大於等於1.5倍的接點間寬度112的距離。
本實施例中，更詳細地說，第一接點組11可設置於第一電路板1之上表面或下表面，板對板電連接器2可設置於第一電路板1之上表面或下表面。
本實施例中，更詳細地說，板對板電連接器2包括絕緣本體21、設置於絕緣本體21之複數端子22。並且，板對板電連接器2可為插頭或插座。複數端子22用以傳輸訊號，傳輸電流0.3A至0.5A。
本實施例中，更詳細地說，線材組3為單一排線3a，分成單排扁平線纜或線束使用，共設置有四組高速訊號對線31、二組低速訊號對線32及複數低速訊號線34。其中，二組低速訊號對線32設置於左右二組複數高速訊號對線31之間，各低速訊號線34靠近於一組高速訊號對線31設置，上述設置數量及位置僅是舉例。
本實施例中，更詳細地說，複數組相鄰之複數高速訊號對線31之間相隔有接點111及低速訊號線34，在此，低速訊號線34靠近左側一組高速訊號對線31設置，而低速訊號線34與右側另一組高速訊號對線31之間間間隔一接點111。另外，可以至少一低速訊號對線32設置，且至少一低速訊號對線32與相鄰之高速訊號對線31之間相隔有接點111，至少一低速訊號對線32設置於左右二組複數高速訊號對線31之間，並且，低速訊號線34靠近左側一組高速訊號對線31設置，而低速訊號線34與至少一低速訊號對線32之間間間隔一接點111。
請參閱圖4，本實施例中，複數組相鄰之複數高速訊號對線31之間相隔有一個接點111及一個低速訊號線34。另外，至少一低速訊號對線32與相鄰之高速訊號對線31之間相隔有一個接點111。
本實施例中，更詳細地說，低速訊號線34係為同軸線材（Coaxial），複數高速訊號對線31與至少一低速訊號對線32係為同軸線材（Coaxial）。並且，同軸線材之低速訊號線34、複數高速訊號對線31與至少一低速訊號對線32各別包括導電層35（網狀編織（Copper Braid Shield，銅線或是鋁線等金屬線網）），各導電層35連接至至少一或複數接地片36。
本實施例中，更詳細地說，單排焊線結構更包括至少一或複數電子線33，為使用對線或對絞線，各電子線33為接地線331或電源線332或其二者。各電子線33分別設置於線材組3兩側而連接於第一電路板1，特別是，如圖4所示，在線材組3兩側、第一電路板1左右兩外側分別設置有兩對接地線331（亦可第一電路板1左右兩外側分別設置有一接地線331）。在線材組3兩側、第一電路板1左右兩內側分別設置有兩對電源線332（亦可第一電路板1左右兩外側分別設置有一電源線332）。
請參閱圖7，圖7為使用於板對板電連接器之俯視示意圖，本實施例中，更詳細地說，第二電路板6設置的電連接器可為板對板電連接器，包括絕緣本體、設置於絕緣本體之複數端子。板對板電連接器可為插頭或插座。複數端子用以傳輸訊號，傳輸電流0.3A至0.5A。
本實施例中，更詳細地說，第二電路板6設置的電連接器為USB Type-C電連接器7（如圖15及圖17所示），包括絕緣主體71、設置於絕緣主體71之複數端子72及覆蓋絕緣主體71外之屏蔽殼體73。USB Type-C電連接器7為插座。
在此，第二電路板6上的第二接點組61連接於複數高速訊號對線31、複數低速訊號對線32及複數電子線33。並且，第二接點組61可設置於第二電路板6之上表面或下表面，USB Type-C電連接器7可設置於第二電路板6之上表面或下表面。
參照圖1至圖6，本實施例中，更詳細地說，單排焊線結構更包括複數接地片36，分別設置於複數高速訊號對線31、至少一低速訊號對線32側端部位的上下方位置，在此，線材組3二端為雷射去除外披而露出各線材上的導電層35。其中，複數接地片36夾持於線材組3二端，複數接地片36與複數高速訊號對線31、至少一低速訊號對線32的各導電層35接觸。並且，各接地片36電性連接於第一電路板1，提供傳導、接地效果。
參照圖2、圖3，本實施例中，更詳細地說，複數接地片36的側端36c切齊於第一電路板1側端1c，但非以此為限。
上述實施例中，可使用一組的低速訊號對線32，但非以此為限。參照圖8及圖9，為單排焊線結構的第二實施例，圖8為俯視示意圖，圖9為圖8之局部放大示意圖。第二實施例中，線材組3包括複數低速訊號對線32，複數低速訊號對線32所連接之相鄰的各接點111的第二間隔距離322至少大於等於1.5倍的接點間寬度112的距離。
請參閱圖8，本實施例中，複數組相鄰之複數高速訊號對線31之間相隔有二個接點111及一個低速訊號線34。換言之，一個低速訊號線34與左右兩側之高速訊號對線31之間皆設置有接點111。另外，至少一低速訊號對線32與相鄰之高速訊號對線31之間相隔有二個接點111，並且，設置一個低速訊號線34於至少一低速訊號對線32與相鄰之高速訊號對線31之間，一個低速訊號線34與左右兩側之至少一低速訊號對線32與高速訊號對線31之間皆設置有接點111。
參照圖10至圖12，為單排焊線結構的第三實施例，圖10為俯視示意圖，圖11為圖10之局部放大示意圖（一），圖12為圖10之局部放大示意圖（二）。第三實施例中，複數高速訊號對線31與至少一低速訊號對線32係為雙芯同軸線材(Twin Coaxial)。
請參閱圖10，本實施例中，複數組相鄰之複數高速訊號對線31之間相隔有二個接點111及一個低速訊號線34。換言之，一個低速訊號線34與左右兩側之高速訊號對線31之間皆設置有接點111。另外，至少一低速訊號對線32與相鄰之高速訊號對線31之間相隔有二個接點111。
參照圖13至圖15，為單排焊線結構的第四實施例，圖13為俯視示意圖，圖14為分解示意圖，圖15為焊接時之外觀示意圖。第四實施例中，接地片36側端36c延伸出複數塊體361，其中，接地片36側端設置複數相互間隔的各塊體361，接地片36整體概呈梳子造型。在此，複數接地片36夾持於線材組3二端，複數接地片36與複數高速訊號對線31、至少一低速訊號對線32的各導電層35接觸。各塊體361電性連接於第一電路板1，提供傳導、接地效果。
參照圖14、圖15，本實施例中，複數接地片36的側端36c突出於第一電路板1側端1c，複數接地片36為移動距離而讓側端36c突出於第一電路板1側端1c，使得複數接地片36設置在電路板1上的區域縮減，複數接地片36減少佔用到電路板1上的面積。
參照圖2、圖16及圖17，為單排焊線結構的第五實施例，圖16為外觀示意圖，圖17為開啟第一外蓋之外觀示意圖。第五實施例中，單排焊線結構更包括金屬覆蓋件9（為導電布或銅箔或鋁箔等含金屬之遮蔽物），覆蓋於線材組3外。在此，線材組3外加覆蓋金屬覆蓋件9，可有效改善在高速訊號傳輸時的EMI（Electromagnetic Interference，電磁干擾）/RFI（Radio Frequency Interference，射頻干擾）的問題。
如圖2、圖16及圖17所示，本實施例中，更詳細地說，單排焊線結構更包括第一外蓋4（金屬蓋），設置於第一電路板1而覆蓋於複數高速訊號對線31，改善高速訊號對線31傳輸訊號時所產生的EMI/RFI問題。在此，第一電路板1上蓋合一電路板5，此電路板5上設置有板對板電連接器（未圖示），此板對板電連接器對應插接於第一電路板1上的板對板電連接器2而電性連接。
本實施例中，更詳細地說，金屬覆蓋件9的一端接觸在複數接地片36上，特別是，突出於第一電路板1側端1c之複數接地片36的部位供金屬覆蓋件9貼著（未圖示）。在此，突出的複數接地片36的側端36c部位供金屬覆蓋件9貼著以提升金屬覆蓋件9的固定效果。
參照圖2、圖18所示，圖18為使用USB Type-C電連接器之分解示意圖，本實施例中，更詳細地說，單排焊線結構更包括第二外蓋8（金屬蓋），設置於第二電路板6而覆蓋於複數高速訊號對線31，改善高速訊號對線31傳輸訊號時所產生的EMI（Electromagnetic Interference，電磁干擾）/RFI（Radio Frequency Interference，射頻干擾）問題。
參照圖2、圖19，為單排焊線結構的第六實施例，圖19為俯視示意圖。第六實施例中，線材組3為一線纜3b，線材組3一端連接於USB Type-C電連接器7，線材組3另一端連接於第一電路板1上的第一接點組11。在此，線材組3一端連接於USB Type-C電連接器7內設置之第二電路板6。其中，線材組3與USB Type-C電連接器7成一半成品，意即，線材組3為USB Type-C電連接器7尾端延伸出之線纜型式，而USB Type-C電連接器7可為插頭電連接器。
本創作一實施例提供單排焊線結構可減少線材使用的數量，加大高速訊號對之間的間距，改善串音干擾的線材排列方式，其中，在每一對訊號對及訊號線兩側皆無排佈接地線，並以金屬殼做遮蔽，在高速訊號傳輸時避免造成 EMI/RFI問題。並且，單排焊線結構的高度相較於雙排焊線結構的高度較為降低。
並且，複數接地片夾持於線材組二端且固定在第一電路板上，且接地片接觸各線材上的導電層，並電性連接於第一電路板，提供傳導、接地效果。
透過上述之詳細說明，即可充分顯示本創作之目的及功效上均具有實施之進步性，極具產業之利用性價值，完全符合專利要件，爰依法提出申請。唯以上所述僅為本創作之較佳實施例而已，當不能用以限定本創作所實施之範圍。即凡依本創作專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬於本創作專利涵蓋之範圍內，謹請 貴審查委員明鑑，並祈惠准，是所至禱。
1:第一電路板 1c:側端 11:第一接點組 111:接點 112:接點間寬度 2:板對板電連接器 21:絕緣本體 22:端子 3:線材組 3a:單一排線 3b:線纜 31:高速訊號對線 312:第一間隔距離 32:低速訊號對線 322:第二間隔距離 33:電子線 331:接地線 332:電源線 34:低速訊號線 35:導電層 36:接地片 36c:側端 361:塊體 4:第一外蓋 5:電路板 6:第二電路板 61:第二接點組 7:USB Type-C電連接器 71:絕緣主體 72:端子 73:屏蔽殼體 8:第二外蓋 9:金屬覆蓋件
[圖1] 係本創作之實施例一之外觀示意圖。 [圖2] 係本創作之實施例一之分解示意圖。 [圖3] 係本創作之實施例一焊接時之外觀示意圖。 [圖4] 係本創作之實施例一之俯視示意圖。 [圖5] 係圖4之局部放大示意圖（一）。 [圖6] 係圖4之局部放大示意圖（二）。 [圖7] 係本創作之實施例一使用於板對板電連接器之俯視示意圖。 [圖8] 係本創作之實施例二之俯視示意圖。 [圖9] 係圖8之局部放大示意圖。 [圖10] 係本創作之實施例三之俯視示意圖。 [圖11] 係圖10之局部放大示意圖（一）。 [圖12] 係圖10之局部放大示意圖（二）。 [圖13] 係本創作之實施例四之俯視示意圖。 [圖14] 係本創作之實施例四之分解示意圖。 [圖15] 係本創作之實施例四焊接時之外觀示意圖。 [圖16] 係本創作之實施例五之外觀示意圖。 [圖17] 係本創作之開啟第一外蓋之外觀示意圖。 [圖18] 係本創作使用USB Type-C電連接器之分解示意圖。 [圖19] 係本創作之實施例六之俯視示意圖。
1:第一電路板
11:第一接點組
111:接點
2:板對板電連接器
21:絕緣本體
22:端子
3:線材組
3a:單一排線
33:電子線
36:接地片

Claims (12)

  1. 一種單排焊線結構，包括： 一第一電路板，設置一板對板電連接器，該第一電路板包括單一排之一第一接點組，該第一接點組之各最小相鄰接點間的中心間距形成一接點間寬度；及 一線材組，包括複數高速訊號對線及至少一低速訊號對線，該些高速訊號對線與該至少一低速訊號對線的一端連接於該第一接點組，該些高速訊號對線與相鄰的各接點的一第一間隔距離至少大於等於2倍的該接點間寬度的距離。
  2. 如請求項1所述之單排焊線結構，更包括一第二電路板，設置一電連接器，該第二電路板包括單一排之一第二接點組，分別連接於該線材組另一端。
  3. 如請求項1或2所述之單排焊線結構，其中該線材組包括複數低速訊號對線，該些低速訊號對線與相鄰的各接點的一第二間隔距離至少大於等於1.5倍的該接點間寬度的距離。
  4. 如請求項1或2所述之單排焊線結構，包括一低速訊號線，該低速訊號線係為同軸線材(Coaxial)或電子線，該些高速訊號對線與該至少一低速訊號對線係為同軸線材(Coaxial)、雙芯同軸線材(Twin Coaxial) 或電子線。
  5. 如請求項4所述之單排焊線結構，其中同軸線材之該低速訊號線、該些高速訊號對線與該至少一低速訊號對線各別包括一導電層，各該導電層連接至一接地片。
  6. 如請求項1或2所述之單排焊線結構，更包括至少一接地片，分別設置於該些高速訊號對線、該至少一低速訊號對線側端部位的上下方位置。
  7. 如請求項6所述之單排焊線結構，其中該接地片側端延伸出複數塊體，各該塊體電性連接於該第一電路板。
  8. 如請求項6所述之單排焊線結構，其中突出於該第一電路板側端之該接地片的部位接觸有一金屬覆蓋件。
  9. 如請求項1或2所述之單排焊線結構，更包括至少一電子線，分別設置於該線材組兩側而連接於該第一電路板。
  10. 如請求項1或2所述之單排焊線結構，更包括一第一外蓋，設置於該第一電路板而覆蓋於該些高速訊號對線。
  11. 如請求項1或2所述之單排焊線結構，其中該電連接器係為一板對板電連接器，包括一絕緣本體、設置於該絕緣本體之複數端子，該板對板電連接器係為一插座或一插頭。
  12. 如請求項1或2所述之單排焊線結構，其中該電連接器係為一USB Type-C電連接器，包括一絕緣主體、設置於該絕緣主體之複數端子及覆蓋該絕緣主體外之一屏蔽殼體。
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