TWM468066U - 高頻線纜連接器結構 - Google Patents

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高頻線纜連接器結構
本創作為一種高頻線纜連接器(High Frequency Cable Connector)結構，尤指一種具有低高頻阻抗的高頻線纜連接器結構。
隨著科技的進步，人類對資訊通訊產品愈來愈依賴，資訊電子產品的運算速度以及資訊傳輸量也大幅提升。是以，電子零組件高頻特性的重要性益發被凸顯出來，相對地，現有的規格也日益複雜，才能真實反映出零組件的高頻表現。例如過去被視為單純用來橋接的連接器，應用於高頻時，就必需達到特徵阻抗(Characteristic Impedance)的規格，才能滿足在應用環境下的高頻特性要求。
請參考第1圖與第2圖，第1圖為習知技術之高頻線纜連接器結構未組裝線纜時的正面透視圖，第2圖為習知技術之高頻線纜連接器結構未組裝線纜時的背面透視圖。習知技術之高頻線纜連接器結構1於未組裝線纜(未顯示於圖中)之前，係包含有一外殻11、複數個端子(未顯示於圖中)、一端蓋13、以及一線架14。端蓋13上設置有複數個焊墊131，線架14上具有複數個卡線槽141，當組裝線纜(未顯示於圖中)時，係將各線纜(未顯示於圖中)分別***線架14上對應的卡線槽141，然後將已***各卡線槽141的各線纜(未顯示於圖中)，焊接到各相應的焊墊131上，以完成線纜(未顯示於圖中)與高頻線纜連接器結構1其餘部份的連接。可以理解的是，卡線槽141限制住線纜(未 顯示於圖中)的位置，因此在組裝焊接時，各線纜(未顯示於圖中)可以輕易對準至相應的焊墊131。
然而如此便利的設計，卻也造成了明顯的限制。請參考第3A圖與第3B圖，第3A圖為習知技術之高頻線纜連接器結構組裝線纜後的上視圖，第3B圖為第3A圖之高頻線纜連接器結構沿剖線3-3' 的剖面圖。於第3A圖中，線纜15只象徵性地繪示出一部份，並且第3B圖為達到清楚顯示的目的，並未繪示出線纜15。如第3A圖所示，由於剖線3-3' 是沿著線架14垂直向下切，因此第3B圖清楚地顯示出卡線槽141的中心距離a，且a為2mm。請再參考第4A圖與第4B圖，第4A圖為習知技術之高頻線纜連接器結構組裝線纜後的上視圖，第4B圖為第4A圖之高頻線纜連接器結構沿剖線4-4' 的剖面圖。於第4A圖中，線纜15只象徵性的繪示出一部份，並且第4B圖為達到清楚顯示的目的，並未繪示出線纜15。如第4A圖所示，由於剖線4-4' 是沿著端蓋13上的焊墊131垂直向下切，因此第4B圖清楚地顯示出焊墊131的中心距離b，且b為2mm。也就是說，習知技術之高頻線纜連接器結構1中，相鄰卡線槽141的中心距離與相鄰焊墊131的中心距離是相等的。
如前所述，這樣的設計雖然非常方便於組裝焊接時的對準，但是當焊墊131的中心距離大於原訊號線導體的中心距離時，在線材焊接加工時，必需要將訊號線焊接端導體的中心距離加大，才能與上述的結構配合。如此一來，當電流流過時，會使得焊接端導體彼此之間的電容耦合降低，進而造成線材加工段的特徵阻抗(Characteristic Impedance)變高，而當阻抗增高時，必定會影響訊號的傳輸的品質。
因此，如何設計出新的高頻線纜連接器結構，以降低線纜焊接加工時對高頻阻抗的影響，便成為十分重要的課題。
因此，本創作的目的是提供一種高頻線纜連接器結構，利用線架的設計調整訊號線焊接端導體的中心距離，以解決高頻線纜焊接加工時對特徵阻抗影響的問題。
本創作提供一種高頻線纜連接器結構，其依序包含有一外殼、複數個端子、一端蓋、一線架以及複數個線纜。該外殼包含有複數個第一孔洞。該端蓋包含有複數個焊墊以及複數個分別對應至各該第一孔洞之第二孔洞，各該端子之兩端分別***對應之各該第一孔洞以及各該第二孔洞並連接至各該對應之焊墊。該線架包含有複數個卡線槽。各該線纜之任一之一焊接端之二導體分別***該線架上對應之各該卡線槽並焊接至各該對應之焊墊。部分焊墊之一中心距離係大於用以容置各該導體之各該卡線槽之一中心距離。
依據本創作之實施例，該端蓋另包含有至少一卡扣件，該線架另包含有至少一對應之卡槽，該端蓋係經由該卡扣件被卡扣至該卡槽。
依據本創作之實施例，各該線纜係包含有至少一第一訊號線以及至少一第二訊號線。
依據本創作之實施例，該第一訊號線係為一USB3.0訊號線，該第二訊號線係為一USB2.0訊號線。
依據本創作之實施例，用以容置該第一訊號線之該焊接端之各該導體之各該卡線槽之該中心距離係小於該各該焊墊之該中心距離。
依據本創作之實施例，該第一訊號線之一非焊接端之相鄰二線材之一中心距離係小於用以容置該第一訊號線之該焊接端之各該導體之各該卡線槽之該中心距離。
依據本創作之實施例，用以容置該第二訊號線之該焊接端之各該導體之各該卡線槽之該中心距離係小於該各該焊墊之該中心距離。
依據本創作之實施例，該第二訊號線之一非焊接端 之相鄰二線材之一中心距離係小於用以容置該第二訊號線之該焊接端之各該導體之各該卡線槽之該中心距離。
本創作另提供一種高頻線纜連接器結構，其依序包含有一外殼、複數個端子、一端蓋、一線架、至少一第一訊號線以及至少一第二訊號線。該外殼包含有複數個第一孔洞。該端蓋包含有複數個焊墊以及複數個分別對應至各該第一孔洞之第二孔洞，各該端子之兩端分別***對應之各該第一孔洞以及各該第二孔洞並連接至各該對應之焊墊。該線架包含有複數個卡線槽。該第一訊號線之一焊接端之二第一導體***該線架上對應之各該卡線槽並焊接至各該對應之焊墊。該第二訊號線之該焊接端之二第二導體***該線架上對應之各該卡線槽並焊接至各該對應之焊墊。部分焊墊之一中心距離係大於用以容置各該第一導體之各該卡線槽之一中心距離以及用以容置各該第二導體之各該卡線槽之一中心距離。
依據本創作之實施例，該端蓋另包含有至少一卡扣件，該線架另包含有至少一對應之卡槽，該端蓋係經由該卡扣件被卡扣至該卡槽。
依據本創作之實施例，該第一訊號線係為一USB3.0訊號線，該第二訊號線係為一USB2.0訊號線。
依據本創作之實施例，該第一訊號線之一非焊接端之相鄰二線材之一中心距離係小於用以容置各該第一導體之各該卡線槽之該中心距離
依據本創作之實施例，該第二訊號線之一非焊接端之相鄰二線材之一中心距離係小於用以容置該第二導體之各該卡線槽之該中心距離。
相較於習知技術，本創作之高頻線纜連接器結構，藉由調整線架上相鄰卡線槽的中心距離，使其小於相鄰焊墊的中心距離，但是不論是在USB2.0訊號線或是USB3.0訊號線的情況下，其仍然大於相應的USB3.0訊號線相鄰線材的中心距離或是 USB2.0訊號線相鄰線材的中心距離，因此，USB3.0訊號線焊接端之導體以及USB2.0訊號線焊接端之導體，仍然可以被對準焊接到相應的焊墊上，完成必要的電連接。不必如習知技術一般，為了必需配合焊墊的中心距離，將訊號線焊接端導體的中心距離加大。如此一來，當電流流過時，由於相鄰USB3.0訊號線焊接端導體的中心距離以及相鄰USB2.0訊號線焊接端導體的中心距離，並沒有被加大，因此焊接端相鄰導體彼此之間的耦合電容並不會降低，線材加工段的特徵阻抗也不會變高，進而降低線纜焊接加工對高頻阻抗的影響，改善高速訊號的傳輸品質。
1、100‧‧‧高頻線纜連接器結構
11、101‧‧‧外殼
1011、1032‧‧‧孔洞
12、102‧‧‧端子
13、103‧‧‧端蓋
131、1031‧‧‧焊墊
1033‧‧‧卡扣件
1021‧‧‧焊接部
1022‧‧‧接觸部
14、104‧‧‧線架
141、1041‧‧‧卡線槽
1042‧‧‧卡槽
15、105‧‧‧線纜
1051‧‧‧USB3.0訊號線
1052‧‧‧USB2.0訊號線
10511、10521‧‧‧導體
10512、10522‧‧‧線材
第1圖為習知技術之一高頻線纜連接器結構未組裝線纜時的正面透視圖；第2圖為習知技術之高頻線纜連接器結構未組裝線纜時的背面透視圖；第3A圖為習知技術之高頻線纜連接器結構組裝線纜後的上視圖；第3B圖為第3A圖之高頻線纜連接器結構沿剖線3-3' 的剖面圖；第4A圖為習知技術之高頻線纜連接器結構組裝線纜後的上視圖；第4B圖為第4A圖之高頻線纜連接器結構沿剖線4-4' 的剖面圖；第5A圖為本創作一實施例之一高頻線纜連接器結構的正面組合圖；第5B圖為第5A圖之高頻線纜連接器結構的正面分解圖；第6A圖為本創作實施例之高頻線纜連接器結構的背面組合圖；第6B圖為本創作實施例之高頻線纜連接器結構的背面分解圖；第7圖為第5A圖之高頻線纜連接器結構的放大圖；第8A圖為本創作實施例之高頻線纜連接器結構組裝線纜後的上 視圖；第8B圖為第8A圖之高頻線纜連接器結構沿剖線8-8' 的剖面圖；第9A圖為本創作實施例之高頻線纜連接器結構組裝線纜後的上視圖；第9B圖為第9A圖之高頻線纜連接器結構沿剖線9-9' 的剖面圖；
以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本創作可用以實施之特定實施例。本創作所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「頂」、「底」、「水準」、「垂直」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本創作，而非用以限制本創作。
請參考第5A、5B圖與第6A、6B圖，第5A圖為本創作一實施例之一高頻線纜連接器結構的正面組合圖，第5B圖為第5A圖之高頻線纜連接器結構的正面分解圖，第6A圖為本創作實施例之高頻線纜連接器結構的背面組合圖，第6B圖為本創作實施例之高頻線纜連接器結構的背面分解圖。如第5B圖所示，本創作之高頻線纜連接器100包含有一外殻101、複數個端子102、一端蓋103、一線架104以及複數個線纜105。端蓋103是絕緣材料，是用來支撐端子102前端的焊接部1021，也可以避免線材加工成型時，膠體充填到端子102後端的接觸部1022。於組裝時，係將各端子102的後端分別***外殼101上對應的孔洞1011，然後再將各端子102的前端分別***端蓋103上對應的孔洞1032(請參考第6圖)，直到各端子102前端的焊接部1021分別接觸到端蓋103上對應的各焊墊1031並與其連接。可以理解的是，外殼101上的孔洞1011以及端蓋103上的孔洞1032，從端子102的兩端限制端子102並固定住端子102的位置，不但使組裝方便快速，也 使端子102與焊墊1031輕易接觸對準。而在另一方面，各線纜105係分別***線架104上對應的卡線槽1041，然後將已***各卡線槽1041的各線纜105之焊接端1051，焊接到各對應的焊墊1031上，並經由端蓋103上的卡扣件1033，將端蓋103卡扣至線架104上的卡槽1042(請參考第6圖)，以完成組裝。同樣可以理解的是，卡線槽1041限制住線纜105的位置，因此在組裝時，可以將各線纜105輕易對準至相應的焊墊1031。另外卡扣件1033與卡槽1042的數量，並不限於如圖所示的二個。
請一併參考第5A、5B圖與第7圖，第7圖為第5A圖之高頻線纜連接器結構的放大圖。如第5A圖與第7圖所示，高頻線纜連接器結構101係為一混合線纜連接器結構，而所謂的混合線纜連接器結構，即是在線纜105中包含有USB3.0訊號線1051以及USB2.0訊號線1052，因此，在應用上因為與USB3.0以及USB2.0的規格都相容，將具有更大的彈性。同時，請參考第5B圖，USB3.0訊號線1051除了焊接端包含有兩個導體10511之外，其餘部份則是被絕緣層包覆。USB2.0訊號線1052除了焊接端包含有兩個導體10521之外，其餘部份則是被絕緣層包覆。當線纜105分別***線架104上對應的卡線槽1041時，線架104上的卡線槽1041係接觸並夾持USB3.0訊號線1051和USB2.0訊號線1052的絕緣層。此外，線纜105只有接地線(沒有絕緣層)是靠導體放入卡線槽1041定位。
請參考第8A圖與第8B圖，第8A圖為本創作實施例之高頻線纜連接器結構組裝線纜後的上視圖，第8B圖為第8A圖之高頻線纜連接器結構沿剖線8-8' 的剖面圖。於第8B圖中，為達到清楚顯示的目地，並未繪示出線纜105。如第8A圖所示，由於剖線8-8' 是沿著端蓋103上的焊墊1031垂直向下切，因此第8B圖可以清楚地顯示出焊墊1031的中心距離b’，且b’為2mm。請一併參考第7圖，因為USB3.0訊號線1051以及USB2.0訊號線1052均是被容置於相應的卡線槽1041，且其焊接端的導體10511 或導體10521的中心係對準於卡線槽1041的中心，因此，藉著測量導體10511或導體10521的中心距離，便可以反映出卡線槽1041的中心距離。如第8B圖所示，依據實際的情況，容置USB3.0訊號線1051之卡線槽1041的中心距離為a’，且a’為1.27mm，而容置USB2.0訊號線1052之卡線槽1041的中心距離為a”，且a”為1.62mm。
請再參考第9A圖與第9B圖，第9A圖為本創作實施例之高頻線纜連接器結構組裝線纜後的上視圖，第9B圖為第9A圖之高頻線纜連接器結構沿剖線9-9' 的剖面圖。如第9A圖所示，由於剖線9-9' 是沿著線纜105非焊接端(亦即USB3.0訊號線1051與USB2.0訊號線1052之非焊接端)的部分垂直向下切，因此第9B圖清楚地顯示出USB3.0訊號線1051之相鄰二線材10512的中心距離c’，以及USB2.0訊號線1052之相鄰二線材10522的中心距離c”，且c’為0.7mm，c”為0.9mm。也就是說，本創作之高頻線纜連接器結構100中，相鄰卡線槽1041的中心距離係小於相鄰焊墊1031的中心距離，並且相鄰USB3.0訊號線1051線材10512的中心距離以及相鄰USB2.0訊號線1052線材10522的中心距離均小於相鄰卡線槽1041的中心距離，但是USB3.0訊號線1051焊接端之導體10511以及USB2.0訊號線1052焊接端之導體10521，仍然可以被對準焊接到相應的焊墊1031上，完成必要的電連接，而不必如習知技術一般，必需將訊號線15焊接端導體的中心距離加大，以配合焊墊131的中心距離。
如此一來，當電流流過時，由於相鄰USB3.0訊號線1051焊接端導體10511的中心距離以及相鄰USB2.0訊號線1052焊接端導體10521的中心距離，並沒有被加大，因此焊接端相鄰導體10511或是相鄰導體10521彼此之間的耦合電容並未降低，不會造成線材加工段的特徵阻抗變高，而因為阻抗沒有增高，訊號傳輸的品質將不會不受影響。
此外，本創作可應用於遮蔽式雙絞線或是無遮蔽式 雙絞線。前者是在絞線和外皮間夾有一層鋁箔或金屬層的遮蔽，因此抗電磁干擾的能力更好，後者即為絞線對絞狀態，但是沒有前述的遮蔽保護層，因此不具有防止干擾的作用。除此之外，外殼與端蓋可以設計成為一體的結構，並利用一體成形的方式來製造，並不限於本創作實施例中製做成兩個分開組件的方式。
綜上所述，本創作之高頻線纜連接器結構，藉由調整線架上相鄰卡線槽的中心距離，使其小於相鄰焊墊的中心距離，但是不論是在USB2.0訊號線或是USB3.0訊號線的情況下，其仍然大於相應的USB3.0訊號線相鄰線材的中心距離或是USB2.0訊號線相鄰線材的中心距離，因此，USB3.0訊號線焊接端之導體以及USB2.0訊號線焊接端之導體，仍然可以被對準焊接到相應的焊墊上，完成必要的電連接。不必如習知技術一般，為了必需配合焊墊的中心距離，將訊號線焊接端導體的中心距離加大。如此一來，當電流流過時，由於相鄰USB3.0訊號線焊接端導體的中心距離以及相鄰USB2.0訊號線焊接端導體的中心距離，並沒有被加大，因此焊接端相鄰導體彼此之間的耦合電容並不會降低，線材加工段的特徵阻抗也不會變高，進而降低線纜焊接加工對高頻阻抗的影響，改善高速訊號的傳輸品質。
雖然本創作已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1031‧‧‧焊墊

Claims (13)

  1. 一種高頻線纜連接器結構，其依序包含有：一外殼，該外殼包含有複數個第一孔洞；複數個端子；一端蓋，該端蓋包含有複數個焊墊以及複數個分別對應至各該第一孔洞之第二孔洞，各該端子之兩端分別***對應之各該第一孔洞以及各該第二孔洞並連接至各該對應之焊墊；一線架，該線架包含有複數個卡線槽；以及複數個線纜，各該線纜之任一之一焊接端之二導體分別***該線架上對應之各該卡線槽並焊接至各該對應之焊墊；其中部份焊墊之一中心距離係大於用以容置各該導體之各該卡線槽之一中心距離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之高頻線纜連接器結構，其中該端蓋另包含有至少一卡扣件，該線架另包含有至少一對應之卡槽，該端蓋係經由該卡扣件被卡扣至該卡槽。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之高頻線纜連接器結構，其中各該線纜係包含有至少一第一訊號線以及至少一第二訊號線。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之高頻線纜連接器結構，其中該第一訊號線係為一USB3.0訊號線，該第二訊號線係為一USB2.0訊號線。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之高頻線纜連接器結構，其中用以容置該第一訊號線之該焊接端之各該導體之各該卡線槽之該中 心距離係小於該各該焊墊之該中心距離。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之高頻線纜連接器結構，其中該第一訊號線之一非焊接端之相鄰二線材之一中心距離係小於用以容置該第一訊號線之該焊接端之各該導體之各該卡線槽之該中心距離。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之高頻線纜連接器結構，其中用以容置該第二訊號線之該焊接端之各該導體之各該卡線槽之該中心距離係小於該各該焊墊之該中心距離。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之高頻線纜連接器結構，其中該第二訊號線之一非焊接端之相鄰二線材之一中心距離係小於用以容置該第二訊號線之該焊接端之各該導體之各該卡線槽之該中心距離。
  9. 一種高頻線纜連接器結構，其依序包含有：一外殼，該外殼包含有複數個第一孔洞；複數個端子；一端蓋，該端蓋包含有複數個焊墊以及複數個分別對應至各該第一孔洞之第二孔洞，各該端子之兩端分別***對應之各該第一孔洞以及各該第二孔洞並連接至各該對應之焊墊；一線架，該線架包含有複數個卡線槽；至少一第一訊號線，該第一訊號線之一焊接端之二第一導體***該線架上對應之各該卡線槽並焊接至各該對應之焊墊；以及 至少一第二訊號線，該第二訊號線之該焊接端之二第二導體***該線架上對應之各該卡線槽並焊接至各該對應之焊墊；其中部份焊墊之一中心距離係大於用以容置各該第一導體之各該卡線槽之一中心距離以及用以容置各該第二導體之各該卡線槽之一中心距離。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之高頻線纜連接器結構，其中該端蓋另包含有至少一卡扣件，該線架另包含有至少一對應之卡槽，該端蓋係經由該卡扣件被卡扣至該卡槽。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之高頻線纜連接器結構，其中該第一訊號線係為一USB3.0訊號線，該第二訊號線係為一USB2.0訊號線。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之高頻線纜連接器結構，其中該第一訊號線之一非焊接端之相鄰二線材之一中心距離係小於用以容置各該第一導體之各該卡線槽之該中心距離。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之高頻線纜連接器結構，其中該第二訊號線之一非焊接端之相鄰二線材之一中心距離係小於用以容置該第二導體之各該卡線槽之該中心距離。
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