TWM608347U - 雙排焊線結構 - Google Patents

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Abstract

一種雙排焊線結構，包括第一電路板、線材組及第二電路板。第一電路板設置板對板電連接器並包括有第一組接點及第二組接點。線材組包括連接於第一組接點之複數高速訊號線、連接於第二組接點之複數低速訊號線、至少一電源線及至少一接地線。第二電路板設置電連接器並包括第三組接點及第四組接點，分別連接於線材組另一端。複數高速訊號線間無設置接地線，線材組寬度小。且線材組可撓性效果，方便彈性轉彎線材，水平轉折使用，便於輕薄型筆記型電腦內佈線使用。

Description

雙排焊線結構
本創作係有關於一種焊線結構，特別是指一種雙排焊線結構。
3C電子產品愈漸小型化與輕薄化設計，在第一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，經由複數焊線延長第一電路板的佈局、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，因此各第一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.需要較大寬度及空間：數據線使用過多，需要30根數據線，不但成本較高，且焊線區域及PCB的寬度也較大，並不符合現今輕薄短小的產品設計需求。
2.加工較困難：訊號對使用之同軸線和電源線合併成一排扁平線纜使用，但兩者為不同結構的線材，各自需要用不同的處理方式來做裁線及剝線等加工，且兩者線材的絕緣及芯線大小不同，易造成剝線加工及焊線加工時的困難，亦可能增加不良率及加工工時。
3.高速訊號干擾：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（例如42AWG，各線之間距離近）。
4.EMI（Electromagnetic Interference，電磁干擾）/RFI（Radio Frequency Interference，射頻干擾）問題：在Type-C及另一插頭的焊線區域僅以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。
本創作係提供一種雙排焊線結構，包括第一電路板、線材組及第二電路板。第一電路板設置板對板電連接器，第一電路板包括第一組接點及第二組接點。線材組，包括複數高速訊號線、複數低速訊號線、至少一電源線及至少一接地線。複數高速訊號線一端連接於第一組接點。複數低速訊號線一端連接於第二組接點。至少一電源線及至少一接地線一端連接於第二組接點。第二電路板設置電連接器，第二電路板包括第三組接點及第四組接點，分別連接於線材組另一端。
在一些實施例中，第一組接點及第二組接點設置於第一電路板之上表面、下表面或分別設置於其二者。
在一些實施例中，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，板對板電連接器係為插座或插頭。
在一些實施例中，雙排焊線結構更包括第一外蓋，設置於第一電路板而覆蓋於複數高速訊號線。
在一些實施例中，雙排焊線結構更包括第二外蓋，設置於第二電路板而覆蓋於複數高速訊號線。
在一些實施例中，第三組接點及第四組接點設置於第二電路板之上表面、下表面或分別設置於其二者。
在一些實施例中，電連接器係為板對板電連接器，包括絕緣本體、設置於絕緣本體之複數端子，板對板電連接器係為插座或插頭。
在一些實施例中，電連接器係為USB Type-C電連接器，包括絕緣主體、設置於絕緣主體之複數端子及覆蓋絕緣主體外之一屏蔽殼體。
在一些實施例中，第三組接點連接於複數高速訊號線，第四組接點連接於複數低速訊號線、至少一電源線及至少一接地線。
在一些實施例中，雙排焊線結構更包括金屬覆蓋件，覆蓋於線材組外。
在一些實施例中，線材組係為線纜或並排的二排線。
本創作一實施例提供複數高速訊號線間未設置接地線，且，扁平線纜為雙排線材排列，寬度較小。並且，線材組可撓性效果，方便彈性轉彎線材，水平轉折使用，便於輕薄型筆記型電腦內佈線使用。
本創作一實施例具有下列優點：
所需空間寬度減半：因使用雙排焊線，線材排列寬度可減半，且使用雙排BTB（Board to Board，板對板），連接器寬度也減半，故可減少焊線區域及PCB 寬度，可節省成本，也較符合現今輕薄短小的產品設計需求。
加工較容易：將高速訊號線（使用同軸線或具有遮蔽效果的訊號對線）和電源線&低速訊號線（使用電子線或對線或對絞線）分開來，分成兩排扁平線纜或線束使用，各對高速訊號線為相同線徑，電源線&低速訊號線使用線徑接近之線材。分2次加工，可有效降低線材處理方式困難度，減少加工時間和焊線加工不良率。
降低高速訊號干擾：因減少寬度可在焊線區域提供更大空間，故可將各對高速訊號線之間隔距離加大，不僅可減少干擾，也不需要在訊號間增加接地線，可以減少用線量，降低成本。
改善EMI/RFI問題：在BTB及Type-C插頭外加金屬蓋，遮蔽焊線區域，並在線材外加覆蓋導電布或銅箔或鋁箔等含金屬之遮蔽物，可有效改善在高速訊號傳輸時的EMI/RFI問題。
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，為雙排焊線結構的第一實施例，圖1為外觀示意圖，圖2為第一電路板1之外觀示意圖，圖3為第一電路板1、板對板電連接器2與線材組3之分解示意圖，圖4為第二電路板5之外觀示意圖，圖5為第二電路板5、USB Type-C電連接器7與線材組3之正面分解示意圖，圖6為第二電路板5、USB Type-C電連接器7與線材組3之背面分解示意圖。本實施例中，雙排焊線結構包括第一電路板1、線材組3及第二電路板5。
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包括第一組接點11及第二組接點12。
本實施例中，線材組3包括複數高速訊號線31、複數低速訊號線32、至少一電源線33及至少一接地線34。
本實施例中，複數高速訊號線31一端連接於第一組接點11。複數低速訊號線32一端連接於第二組接點12。至少一電源線33及至少一接地線34一端連接於第二組接點12。
本實施例中，第二電路板5設置電連接器，第二電路板5包括第三組接點51及第四組接點52，分別連接於線材組3另一端。
本實施例中，更詳細地說，複數高速訊號線31為使用同軸線或具有遮蔽效果的訊號對線。複數低速訊號線32、至少一電源線33和至少一接地線34為使用電子線或對線或對絞線。
如圖12所示，線材組3為並排的二排線3a，分成兩排扁平線纜或線束使用，其中的實施態樣為第一排線材為複數高速訊號線31，第二排線材為複數低速訊號線32與至少一電源線33及至少一接地線34。第一排線材或可為複數低速訊號線32。
本實施例中，更詳細地說，第一組接點11及第二組接點12分別設置於第一電路板1之上表面1a及下表面1b，但非以此為限。第一組接點11及第二組接點12亦可分別設置於其二者（上表面1a及下表面1b）。
如圖7與圖13所示，第一組接點11設置於第一電路板1之上表面1a，第二組接點12設置於第一電路板1之下表面1b，板對板電連接器2設置於第一電路板1之上表面1a。
如圖8與圖14所示，第一組接點11可設置於第一電路板1之下表面1b，第二組接點12可設置於第一電路板1之上表面1a，板對板電連接器2可設置於第一電路板1之上表面1a。
如圖9所示，第一組接點11可設置於第一電路板1之上表面1a，第二組接點12相同第一組接點11設置於第一電路板1之上表面1a，第一組接點11與第二組接點12位於第一電路板1之同一表面的不同位置，板對板電連接器2可設置於第一電路板1之上表面1a或下表面1b。
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。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。
如圖10所示，本實施例中，更詳細地說，第二電路板5設置電連接器為USB Type-C電連接器7，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，第三組接點51連接於複數高速訊號線31，第四組接點52連接於複數低速訊號線32、至少一電源線33及至少一接地線34（參照圖5、圖6）。
如圖11所示，本實施例中，更詳細地說，電連接器可為板對板電連接器6，包括絕緣本體61、設置於絕緣本體61之複數端子62。板對板電連接器6可為插頭或插座。複數端子62用以傳輸訊號，傳輸電流0.3A至0.5A。在此，第三組接點51連接於複數高速訊號線31，第四組接點52連接於複數低速訊號線32、至少一電源線33及至少一接地線34（圖未示）。
如圖1所示，本實施例中，更詳細地說，雙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線31，改善高速訊號線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。
如圖1所示，本實施例中，更詳細地說，雙排焊線結構更包括第二外蓋8（金屬蓋），設置於第二電路板5而覆蓋於複數高速訊號線31，改善高速訊號線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。
本實施例中，更詳細地說，第三組接點51及第四組接點52設置於第二電路板5之上表面5a、下表面5b，但非以此為限。第三組接點51及第四組接點52亦可分別設置於其二者（上表面5a及下表面5b）。
如圖7、圖15所示，第三組接點51設置於第二電路板5之上表面5a，第四組接點52設置於第二電路板5之下表面5b，USB Type-C電連接器7設置於第二電路板5之上表面5a。
如圖8所示，第三組接點51亦可設置於第二電路板5之下表面5b，第四組接點52亦可設置於第二電路板5之上表面5a，USB Type-C電連接器亦可設置於第二電路板5之下表面5b。
另外，第三組接點51可設置於第二電路板5之上表面5a，第四組接點52可相同第三組接點51設置於第二電路板5之上表面5a，第三組接點51與第四組接點52位於第二電路板5之同一表面的不同位置（圖未示）。
參照圖16，圖16為線材組包覆金屬覆蓋件之俯視示意圖。本實施例中，雙排焊線結構更包括金屬覆蓋件9，覆蓋於線材組3外。線材組3外加覆蓋金屬覆蓋件9（導電布或銅箔或鋁箔等含金屬之遮蔽物），可有效改善在高速訊號傳輸時的EMI/RFI的問題。
參照圖17，為本創作之第二實施例，圖17為俯視示意圖。第二實施例中，線材組3為線纜3b，線材組3為USB Type-C電連接器7尾端延伸出之線纜型式，USB Type-C電連接器7為插頭電連接器，USB Type-C電連接器7連接於第二電路板5。線纜3b尾端拉出高速訊號線31焊接於第一電路板1上的第一組接點11，以及線纜3b尾端拉出複數低速訊號線32與至少一電源線33及至少一接地線34焊接於第一電路板1上的第二組接點12（未圖示）。
本創作一實施例提供複數高速訊號線間未設置接地線，扁平線纜雙排線材排列，寬度較小。並且，線材組可撓性效果，方便彈性轉彎線材，水平轉折使用，便於輕薄型筆記型電腦內佈線使用。
一般傳統的柔性扁平排線（FFC，Flexible flat cable）、及一般傳統的柔性印刷第一電路板（FPC，Flexible Printed Circuit），不容易彎折，可撓性低，無法水平轉彎，適用性較低。
本創作一實施例具有下列優點：
所需空間寬度減半：因使用雙排焊線，線材排列寬度可減半，且使用雙排BTB（Board to Board，板對板），連接器寬度也減半，故可減少焊線區域及PCB 寬度，可節省成本，也較符合現今輕薄短小的產品設計需求。
加工較容易：將高速訊號線（使用同軸線或具有遮蔽效果的訊號對線）和電源線&低速訊號線（使用電子線或對線或對絞線）分開來，分成兩排扁平線纜或線束使用，各對高速訊號線為相同線徑，電源線&低速訊號線使用線徑接近之線材。分2次加工，可有效降低線材處理方式困難度，減少加工時間和焊線加工不良率。
降低高速訊號干擾：因減少寬度可在焊線區域提供更大空間，故可將各對高速訊號線之間隔距離加大，不僅可減少干擾，也不需要在訊號間增加接地線，可以減少用線量，降低成本。
改善EMI/RFI問題：在BTB及Type-C插頭外加金屬蓋，遮蔽焊線區域，並在線材外加覆蓋導電布或銅箔或鋁箔等含金屬之遮蔽物，可有效改善在高速訊號傳輸時的EMI/RFI問題。
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 1a:上表面 1b:下表面 11:第一組接點 12:第二組接點 2:板對板電連接器 21:絕緣本體 22:端子 3:線材組 3a:二排線 3b:線纜 31:高速訊號線 32:低速訊號線 33:電源線 34:接地線 4:第一外蓋 5:第二電路板 5a:上表面 5b:下表面 51:第三組接點 52:第四組接點 6:板對板電連接器 61:絕緣本體 62:端子 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] 係本創作之第一電路板之外觀示意圖。 [圖3] 係本創作之第一電路板、板對板電連接器與線材組之分解示意圖。 [圖4] 係本創作之第二電路板之外觀示意圖。 [圖5] 係本創作之第二電路板、USB Type-C電連接器與線材組之正面分解示意圖。 [圖6] 係本創作之第二電路板、USB Type-C電連接器與線材組之背面分解示意圖。 [圖7] 係本創作之實施例一之側視剖面示意圖。 [圖8] 係本創作之另一實施態樣之側視剖面示意圖（一）。 [圖9] 係本創作之另一實施態樣之側視剖面示意圖（二）。 [圖10] 係本創作之實施例一之俯視示意圖。 [圖11] 係本創作之另一實施態樣之俯視示意圖。 [圖12] 係本創作之實施例一之線材組之前視示意圖。 [圖13] 係本創作之實施例一之第一電路板之俯視、仰視示意圖。 [圖14] 係本創作之第一電路板之另一實施態樣之俯視、仰視示意圖。 [圖15] 係本創作之實施例一之第二電路板之俯視、仰視示意圖。 [圖16] 係本創作之線材組包覆金屬覆蓋件之俯視示意圖。 [圖17] 係本創作之實施例二之俯視示意圖。
1:第一電路板
1a:上表面
11:第一組接點
2:板對板電連接器
21:絕緣本體
22:端子
3:線材組
3a:二排線
31:高速訊號線
4:第一外蓋
5:第二電路板
5a:上表面
7:USB Type-C電連接器
8:第二外蓋

Claims (11)

  1. 一種雙排焊線結構，包括： 一第一電路板，設置一板對板電連接器，該第一電路板包括一第一組接點及一第二組接點； 一線材組，包括： 複數高速訊號線，一端連接於該第一組接點； 複數低速訊號線，一端連接於該第二組接點； 至少一電源線，一端連接於該第二組接點；以及 至少一接地線，一端連接於該第二組接點；以及 一第二電路板，設置一電連接器，該第二電路板包括一第三組接點及一第四組接點，分別連接於該線材組另一端。
  2. 如請求項1所述之雙排焊線結構，其中該第一組接點及該第二組接點設置於該第一電路板之一上表面、一下表面或分別設置於其二者。
  3. 如請求項1或2所述之雙排焊線結構，其中該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。
  4. 如請求項1或2所述之雙排焊線結構，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線。
  5. 如請求項1或2所述之雙排焊線結構，更包括一第二外蓋，設置於該第二電路板而覆蓋於該些高速訊號線。
  6. 如請求項1所述之雙排焊線結構，其中該第三組接點及該第四組接點設置於該第二電路板之一上表面、一下表面或分別設置於其二者。
  7. 如請求項6所述之雙排焊線結構，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。
  8. 如請求項6所述之雙排焊線結構，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。
  9. 如請求項7或8所述之雙排焊線結構，其中該第三組接點連接於該些高速訊號線，該第四組接點連接於該些低速訊號線、該至少一電源線及該至少一接地線。
  10. 如請求項1或2所述之雙排焊線結構，更包括一金屬覆蓋件，覆蓋於該線材組外。
  11. 如請求項1或2所述之雙排焊線結構，其中該線材組係為一線纜或並排的二排線。
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