通用串行總線母口和通用串行總線公口的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種通用串行總線母口和通用串行總線公口。該通用串行總線母口包括膠芯部分以及導(dǎo)電層。該膠芯部分具有位于該膠芯部分的第一面之上的多個信號接墊。該導(dǎo)電層設(shè)置于該膠芯部分的第二面上，其中該膠芯部分的第二面位于該膠芯部分的第一面的反面。該通用串行總線公口包括膠芯部分以及導(dǎo)電層。該膠芯部分具有位于該膠芯部分的第一面上的多個信號接墊。該導(dǎo)電層設(shè)置于該膠芯部分的第二面上，其中該膠芯部分的第二面位于該膠芯部分的第一面的反面。本發(fā)明提供的通用串行總線母口和通用串行總線公口的導(dǎo)電層可提供有效的回歸路徑，可大幅減少輻射噪聲。
【專利說明】通用串行總線母口和通用串行總線公口
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于通用串行總線(universal serial bus, USB)的設(shè)計,尤指一種基于具備完整結(jié)構(gòu)的帶狀傳輸線(strip-line)的通用串行總線母口與通用串行總線公口。
【背景技術(shù)】
[0002]通用串行總線(universal serial bus，USB) 3.0或是高速通用串行總線具有5G比特/秒(bits/s)的數(shù)據(jù)傳輸率并且要求數(shù)據(jù)必須被加擾然后展頻在頻率上，這代表USB3.0數(shù)據(jù)的頻譜可以從直流展開到5GHz，也就是說，USB3.0的接線(cable)或連接器(connector)在 2.4 - 2.5GHz 的工業(yè)、科學(xué)與醫(yī)用(industrial, scientific and medical,ISM)頻段(ISM為無需許可證的射頻段，廣泛地被標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議(例如IEEE802.llb/g/n,藍(lán)牙(Bluetooth))與專有通信協(xié)議(proprietary protocol)所使用)中福射出很高的噪聲。從通用串行總線3.0接口(interface)所發(fā)出的寬帶干擾信號會影響信號的信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)并且限制了 ISM頻段附近的射頻波的靈敏度(sensitivity)。
[0003]為了兼容于USB2.0的規(guī)范，USB3.0連接器的電氣特性將會產(chǎn)生一個較長的回歸電流環(huán)路(return-current loop)。然而,分布于USB3.0連接器外殼的共模電流極易因此較長的回歸電流環(huán)路成為主要的輻射來源。傳統(tǒng)上，這個問題可以通過在USB3.0的周邊裝置或是連接器的母口上加裝一個屏蔽物來解決，然而，采用屏蔽的方法僅可以帶來些微的改善，且很難實現(xiàn)于小巧輕便的裝置上。
[0004]因此，有需要提出一種創(chuàng)新的解決方案來減少干擾噪聲從高速USB裝置的接線或是連接器輻射出來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提出一種基于具備完整結(jié)構(gòu)的帶狀傳輸線的通用串行總線母口與通用串行總線公口，以解決上述問題。
[0006]本發(fā)明提供一種通用串行總線母口，其包括膠芯部分以及導(dǎo)電層。該膠芯部分具有位于該膠芯部分的第一面之上的多個信號接墊。該導(dǎo)電層設(shè)置位于該膠芯部分的第二面上，其中該膠芯部分的第二面位于該膠芯部分的第一面的反面。
[0007]本發(fā)明另提供一種通用串行總線公口，其包括膠芯部分以及導(dǎo)電層。該膠芯部分具有位于該膠芯部分的第一面之上的多個信號接墊。該第二導(dǎo)電層設(shè)置于該膠芯部分的第二面上，其中該膠芯部分的第二面位于該膠芯部分的第一面的反面。
[0008]本發(fā)明提供的通用串行總線母口和通用串行總線公口上的導(dǎo)電層可提供有效的回歸路徑,可大幅減少輻射噪聲。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明通用串行總線母口的實施例的示意圖；[0010]圖2A及圖2B為本發(fā)明通用串行總線母口的實施例的另一視角的示意圖；
[0011]圖3為本發(fā)明通用串行總線公口的實施例的示意圖；
[0012]圖4A及圖4B為本發(fā)明通用串行總線公口的實施例的另一視角的示意圖；
[0013]圖5為本發(fā)明通用串行總線母口與通用串行總線公口相結(jié)合的實施例的截面示意圖。
【具體實施方式】
[0014]在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)可理解，制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異作為區(qū)分準(zhǔn)則。在通篇說明書及權(quán)利要求中所提及的“包含”為開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。此外，“耦接” 一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。通過以下的較佳實施例的敘述并配合全文的圖1至圖5說明本發(fā)明，但以下敘述中的裝置、組件與方法、步驟乃用以解釋本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)用來限制本發(fā)明。
[0015]本發(fā)明提出一個基于具備完整結(jié)構(gòu)的帶狀傳輸線的通用串行總線(universalserial bus，USB)連接器，可用來減少高速通用串行總線接口所輻射出的干擾噪聲。本發(fā)明的精神在于將額外的導(dǎo)電材料施加在通用串行總線信號路徑的反面，以作為形成于通用串行總線連接器的母口端與/或公口端的通用串行總線信號的回歸路徑(return path)。施加于通用串行總線連接器的母口端與公口端的導(dǎo)電材料將會一同針對通用串行總線信號路徑來形成具備完整結(jié)構(gòu)的帶狀傳輸線的架構(gòu)，因此可以減少由共模電流所引起的輻射。詳細(xì)的說明將敘述如下。
[0016]請參考圖1，圖1為本發(fā)明通用串行總線母口 100的一實施例的示意圖。通用串行總線母口 100包括金屬外殼(也稱作外部金屬外殼)110、導(dǎo)電層120以及膠芯部分(corepart)130。在一實施例中，膠芯部分130由塑膠制成，也可稱作塑膠部分130。由圖1可知，金屬外殼110包覆一個空間，用來容納導(dǎo)電層120與膠芯部分130。金屬外殼110連接于承載通用串行總線母口 100的印刷電路板(未繪示)的多個接地墊(ground pad)。此外，由金屬外殼110所包覆的空間也用來接收對應(yīng)工件(例如，通用串行總線公口)。膠芯部分130包括絕緣主體(insulating body)132、多個金屬簧片(metallic spring leaf)134_l ?134_4、多個接腳(pin)136_l?136_N以及多個金屬觸點(metallic contact)138_l?138_5。絕緣主體132包括多個溝槽(slot) 1322_1?1322_4 (未繪不)位于第一面A,并且金屬簧片134_1?134_4分別設(shè)置于溝槽1322_1?1322_4中。金屬簧片134_1?134_4用來接觸該對應(yīng)工件(例如，通用串行總線公口)的多個信號接墊(signal pad)。接腳136_1?136_N嵌入于絕緣主體132中，并且在絕緣主體132內(nèi)電性連接于金屬簧片134_1?134_4。接腳136_1?136_N用來連接承載有通用串行總線母口 100的印刷電路板(未繪示)。金屬觸點138_1?138_5嵌入于絕緣主體132中，并位于金屬簧片134_1?134_4的前方以用來接觸該對應(yīng)工件(例如，USB3.0公口)的多個信號接墊，此外，接腳136_1?136_N電性連接于金屬觸點138_1?138_5。導(dǎo)電層120可以是金屬箔或是電鍍的導(dǎo)電材料，并設(shè)置于膠芯部分130的第二面B。膠芯部分130的第二面B位于膠芯部分130的第一面A的反面。
[0017]請參考圖2A及圖2B，圖2A及圖2B為本發(fā)明通用串行總線母口 100的一實施例的另一視角的示意圖。在圖2A及圖2B中，圖2B中的金屬外殼110與圖2A中的膠芯部分130彼此分離，以對導(dǎo)電層120提供較好的視角。由圖2A及圖2B可知，導(dǎo)電層120覆蓋于膠芯部分130的第二面B與第三面C。第三面C為膠芯部分130的背面，且位于通用串行總線母口 100的接收面(即，通用串行總線母口 100與其對應(yīng)工件相遇的接面)的對面。既然第二面B與第三面C不共面，導(dǎo)電層120會彎折于膠芯部分130的第二面B與第三面C的接合處。此外，位于膠芯部分130的第三面C上的導(dǎo)電層120將會與金屬外殼110接觸，因此導(dǎo)電層120與金屬外殼110將會電性連接。如此一來，位于金屬簧片134_1?134_4與金屬觸點138_1?138_5 (即，通用串行總線母口 100的信號路徑)對面的導(dǎo)電層120便可提供回歸路徑給金屬簧片134_1?134_4與金屬觸點138_1?138_5上的通用串行總線信號，也就是說，導(dǎo)電層120的覆蓋范圍越大，則將會提供更低的回歸路徑阻抗，其可對共模電流所引發(fā)的輻射帶來更佳的抑制。
[0018]請注意,導(dǎo)電層120的覆蓋范圍不應(yīng)該超過金屬外殼110的周長(perimeter)所包含的范圍。然而，此僅作為范例說明之用，并非作為本發(fā)明的限制條件。由于導(dǎo)電層120與金屬簧片134_1?134_4、金屬觸點138_1?138_5(g卩，通用串行總線母口 100的信號路徑)之間的距離遠(yuǎn)小于金屬外殼110與金屬簧片134_1?134_4、金屬觸點138_1?138_5之間的距離，因此與金屬外殼110相比，導(dǎo)電層120確實可以提供一個較佳的回歸路徑。此夕卜，由于回歸路徑由導(dǎo)電層120所提供，可以通過改變導(dǎo)電層120的性質(zhì)(例如長、寬及/或所采用的導(dǎo)電材料)來進(jìn)行阻抗控制。然而，此僅作為范例說明之用，并非作為本發(fā)明的限制條件。
[0019]請參考圖3，圖3為本發(fā)明通用串行總線公口 300的一實施例的示意圖。通用串行總線公口 300包括金屬外殼(也稱作外部金屬外殼)310、導(dǎo)電層320以及膠芯部分330。由圖3可知，金屬外殼310包覆一個空間，其用來容納導(dǎo)電層320與膠芯部分330。金屬外殼310連接于承載有通用串行總線公口 300的印刷電路板(未繪示)的多個接地墊。由金屬外殼110所包覆的空間用來與對應(yīng)工件(例如，通用串行總線母口)進(jìn)行連接。膠芯部分330包括絕緣主體332、多個信號接墊334_1?334_4、多個接腳336_1?336_N以及多個金屬簧片338_1?338_5。信號接墊334_1?334_4與金屬簧片338_1?338_5設(shè)置于膠芯部分330的第一面A’。信號接墊334_1?334_4與金屬簧片338j?338_5用來連接該對應(yīng)工件(例如，通用串行總線母口)的多個金屬簧片。接腳336_1?336_N嵌入于絕緣主體332中并且在絕緣主體332內(nèi)電性連接于信號接墊334_1?334_4與金屬簧片338_1?338_5。接腳336_1?336_N用來連接承載有通用串行總線公口 300的印刷電路板(未繪示)。信號接墊334_1?334_4與金屬簧片338_1?338_5用來接觸該對應(yīng)工件(例如，通用串行總線
3.0母口)的多個金屬觸點。導(dǎo)電層320可以是金屬箔或是電鍍的導(dǎo)電材料，并設(shè)置于膠芯部分330的第二面B’上，其中膠芯部分330的第二面B’位于膠芯部分330的第一面A’的反面。
[0020]請參考圖4A及圖4B，圖4A及圖4B為本發(fā)明通用串行總線公口 300的一實施例的另一視角的不意圖。在圖4A及圖4B中，圖4B中的金屬外殼310與圖4A中的I父芯部分330彼此分離，以對導(dǎo)電層320提供較好的視角。由圖4A及圖4B可知，導(dǎo)電層320覆蓋于膠芯部分330的第二面B’。此外，位于膠芯部分330的第二面B’的導(dǎo)電層320將會與金屬外殼310接觸，因此導(dǎo)電層320與金屬外殼310將會電性連接。請注意，金屬外殼310與導(dǎo)電層320面對面的距離可以被調(diào)整來進(jìn)行阻抗的控制，因此，位于信號接墊334_1?334_4與金屬簧片338_1?338_5 (即，通用串行總線公口 300的信號路徑)的對面(即，第二面B，)的導(dǎo)電層320可以為信號接墊334_1?334_4與金屬簧片338_1?338_5上的通用串行總線信號提供回歸路徑，也就是說，導(dǎo)電層320的覆蓋范圍越大，則將會提供給回歸路徑更低的阻抗，其可對共模電流所引發(fā)的輻射帶來更佳的抑制。既然膠芯部分330的第二面B’與接腳336_1?336_N不共面，導(dǎo)電層320便彎折于第二外觀面B’靠近接腳336_1?336_N的一端，以于靠近接腳336_1?336_N的一端形成一個斜面C’。此外,金屬外殼310包括延伸部分312，其為金屬所構(gòu)成，其連接金屬外殼310的位置位于導(dǎo)電層320在靠近接腳336_1?336_N的那一端接觸金屬外殼310的接觸面的對面，也就是說，延伸部分312于通用串行總線公口 300的接收端(接腳336_1?336_N)的對面端上連接于金屬外殼310，且延伸部分312朝著承載通用串行總線公口 300的印刷電路板的方向彎折。延伸部分312覆蓋一個區(qū)域，其為導(dǎo)電層320延伸而覆蓋接腳336_1?336_N的區(qū)域，也就是說，導(dǎo)電層320的覆蓋范圍不應(yīng)該超過金屬外殼310的周長所涵蓋的范圍。請注意，因為回歸路徑由導(dǎo)電層320所提供，可以通過改變導(dǎo)電層320的性質(zhì)(例如長、寬及/或所采用的導(dǎo)電材料)來進(jìn)行阻抗控制。然而，此僅作為范例說明之用，并非作為本發(fā)明的限制條件。
[0021]請參考圖5，圖5為本發(fā)明通用串行總線母口 100與通用串行總線公口 300相結(jié)合的實施例的截面示意圖。由圖5可知，導(dǎo)電層120與導(dǎo)電層320共同形成“基于具備完整結(jié)構(gòu)的帶狀傳輸線的架構(gòu)”而用于通用串行總線連接器(即，通用串行總線母口 100與通用串行總線公口 300)的信號路徑(S卩，箭頭所標(biāo)注的線)?；诰邆渫暾Y(jié)構(gòu)的帶狀傳輸線的架構(gòu)可提供更有效的(較低阻抗)回歸路徑，因此可以大幅減少輻射的噪聲。此外，由于導(dǎo)電層120與導(dǎo)電層320提供回歸路徑，金屬外殼110與金屬外殼310可作為屏蔽物來包圍信號傳輸線，因此可以提供某一程度的屏蔽效應(yīng)，其可進(jìn)一步幫助減少噪聲的輻射。
[0022]本發(fā)明提供低阻抗的回歸路徑，因此，本發(fā)明可以有效減少無射頻系統(tǒng)附近的干擾噪聲，而不會提高太多的成本或是變動太多硬件設(shè)置/結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種通用串行總線母口，其特征在于，包含: 膠芯部分，具有位于該膠芯部分的第一面之上的多個信號接墊；以及 導(dǎo)電層，設(shè)置于該膠芯部分的第二面之上，其中該第二面位于該第一面的反面。
2.如權(quán)利要求1所述的通用串行總線母口，其特征在于，該導(dǎo)電層覆蓋該膠芯部分的該第二面的全部，并且延伸而覆蓋該膠芯部分的第三面；該第三面位于該通用串行總線母口的接收面的對面；以及該導(dǎo)電層彎折于該第一面與該第三面的接合處。
3.如權(quán)利要求2所述的通用串行總線母口，其特征在于，另包含: 外部金屬外殼，連接于承載該通用串行總線母口的印刷電路板； 其中于該第三面上的該導(dǎo)電層位于該外部金屬外殼的周長所包含的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的通用串行總線母口，其特征在于，該導(dǎo)電層于該膠芯部分的該第三面上電性連接于該外部金屬外殼。
5.一種通用串行總線公口，其特征在于，包含: 膠芯部分，具有位于該膠芯部分的第一面之上的多個信號接墊；以及 導(dǎo)電層，設(shè)置于該膠芯部分的第二面之上，其中該第二面位于該第一面的反面。
6.如權(quán)利要求5所述的通用串行總線公口，其特征在于，另包含: 外部金屬外殼，該外部金屬外殼包括延伸部分，該延伸部分于該通用串行總線公口的接收端的對面端連接于該外部金屬外殼； 其中該延伸部分覆蓋一個區(qū)域，于該區(qū)域中該導(dǎo)電層延伸覆蓋該多個接腳。
7.如權(quán)利要求6所述的通用串行總線公口，其特征在于，該延伸部分朝承載該通用串行總線公口的印刷電路板的方向彎折。
8.如權(quán)利要求6所述的通用串行總線公口，其特征在于，該延伸部分為金屬所構(gòu)成。
【文檔編號】H01R13/02GK103811920SQ201310237068
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年6月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月9日
【發(fā)明者】吳茂林, 陳鶴中, 康博盛, 劉捷超, 李建志 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司