转接卡及插头电缆总成的制作方法

文档序号:13697307阅读:128来源:国知局
技术领域本发明是有关于一种插头电缆总成,且特别是有关于一种插头电缆总成的转接卡及应用其的插头电缆总成。

背景技术:
在计算机装置及行动装置中,通用串行总线(UniversalSerialBus,以下简称USB)界面最为常见。当计算机装置及行动装置的趋势朝向小型化、薄型化及轻量化时,近期制订的USB界面规格USBType-C被广泛地运用在计算机装置及行动装置上。USBType-C也同时设计来符合高阶使用和强化要求。USBType-C能支持现有的USB2.0、USB3.1及USB电力传输规格,也加上更多的接垫排和可翻转的特征。由于可翻转的特征,应用于USBType-C连接器与电缆焊接的电路板或转接板不容易确保高速信号的连接效能,上述的高速信号例如是USB3.1Gen1(5Gbps)和Gen2(10Gbps)的高速信号。

技术实现要素:
本发明提供一种转接卡,适用于连接插头电缆总成的电缆及插头,用以提升电性效能。本发明提供一种插头电缆总成,其转接卡用于连接其电缆及插头,用以提升电性效能。本发明的一种转接卡,适用于连接一插头电缆总成的一电缆及一插头。转接卡包括一线路板、一接垫群组及多个接地平面。线路板具有彼此相对的一上表面及一下表面。接垫群组适于连接电缆的多个电线或插头的多个端子。接垫群组包括一上接垫排及一下接垫排。上接垫排配置在上表面并包括一对第一上差动接垫。下接垫排配置在下表面并包括一对第一下差动接垫。这对第一上差动接垫分别对应这对第一下差动接垫上下配置。这些接地平面有间隔地叠置在上表面与下表面之间。这些接地平面中较靠近这对第一上差动接垫的接地平面具有一第一上开口,这对第一上差动接垫在第一上开口所在几何平面的正投影与第一上开口重叠,且这些接地平面之至少一在这对第一上差动接垫与这对第一下差动接垫之间的部分是实体的。本发明的一种插头电缆总成包括一电缆、一插头及一转接卡。转接卡连接电缆及插头。转接卡包括一线路板、一接垫群组及多个接地平面。线路板具有彼此相对的一上表面及一下表面。接垫群组连接电缆的多个电线或插头的多个端子。接垫群组包括一上接垫排及一下接垫排。上接垫排配置在上表面并包括一对第一上差动接垫。下接垫排配置在下表面并包括一对第一下差动接垫。这对第一上差动接垫分别对应这对第一下差动接垫上下配置。这些接地平面有间隔地叠置在上表面与下表面之间。这些接地平面中较靠近这对第一上差动接垫的接地平面具有一第一上开口,这对第一上差动接垫在第一上开口所在几何平面的正投影与第一上开口重叠,且这些接地平面之至少一在这对第一上差动接垫与这对第一下差动接垫之间的部分是实体的。基于上述,在本发明中,通过在将转接卡的成对的接收差动接垫下方的一接地平面形成至少一开口,以达成阻抗匹配,且同时至少另一接地平面不形成开口,以防止两对彼此相对的差动接垫(例如成对的传送差动接垫与成对的接收差动接垫)之间的串音。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1是本发明的一实施例的一种插头电缆总成的立体图。图2是图1的插头电缆总成的局部俯视图。图3是图1的插头电缆总成的接脚排列。图4是图2的转接卡的剖面示意图。图5是图4的转接卡的这对第一上差动接垫、接地平面及这对第一下差动接垫的局部立体示意图。图6是本发明的另一实施例的转接卡的剖面示意图。图7是本发明的另一实施例的转接卡的剖面示意图。图8是本发明的另一实施例的转接卡的剖面示意图。其中,附图中符号的简单说明如下:10:插头电缆总成12:电缆12a:电线14:插头14a:端子16:转接板100:线路板100a:上表面100b:下表面101:图案化导电层102:介电层110:接垫120a、120b、120c、120d:接地平面121:第一上开口121a:第一上次开口122:第一下开口122a:第一下次开口123:第二上开口123a:第二上次开口124:第二下开口124a:第二下次开口PG:接垫群组UPL:上接垫排UDP1:第一上差动接垫UDP2:第二上差动接垫LPL:下接垫排LDP1:第一下差动接垫LDP2:第二下差动接垫。具体实施方式请参考图1及图2,在本实施例中,插头电缆总成10可符合USBType-C界面规格的插头电缆总成。插头电缆总成10包括电缆12、插头14和转接板16。转接卡16连接电缆12及插头14,使得电缆12经由转接卡16而电性连接至插头14。具体而言,转接卡16包括一线路板100及多个接垫110,且这些接垫110位于线路板100的两面。电缆12的多个电线12a分别连接至转接卡16的多个接垫110,而插头14的多个端子14a分别连接至转接卡16的多个接垫110。请参考图2及图3,当插头电缆总成10符合USBType-C规格的插头电缆总成时,图2的用于连接电缆12的这些电线12a或用于连接插头14的这些端子14a的这些接垫16a的电性设定如图3所示。GND代表接地。TX1+及TX1-代表一传送差动对,RX1+及RX1-代表一接收差动对,TX2+及TX2-代表另一传送差动对,RX2+及RX2-代表另一接收差动对,D+及D-代表USB2.0以下规格的传送/接收差动对。其中TX传送差动对、RX接收差动对以全双工模式进行;D传送/接收差动对以半双功传输模式进行。Vbus代表电源,CC代表连接至电缆以建立信号方向,SBU1及SBU2代表依照USB规格所定义的边带使用,VCONN代表供电电子。详细的USBType-C规格可从规格制订者的官方网站得知。请参考图4,转接卡16包括一线路板100,其是由多个图案化导电层101及多个介电层102所交替叠合而成,而这些接垫110是由对应的最外面的图案化导电层101所构成。在本实施例中,转接卡16的线路板100例如是所谓的四层板,即具有四个图案化导电层101的线路板。线路板100具有一上表面100a及与上表面100a相对的一下表面100b。转接卡16包括一接垫群组PG及多个接地平面120a、120b。接垫群组PG由多个如图1所示的接垫110所组成,用以连接电缆12的多个电线12a或插头14的多个端子14a。接垫群组PG包括一上接垫排UPL及一下接垫排LPL,其亦由多个接垫110所组成。接垫群组PG的上接垫排UPL及下接垫排LPL的这些接垫110的电性设定符合USBTYPE-C规格,如图3所示。各接地平面可占据所在图案化导电层101的部分区域,而所在图案化导电层101的其他区域可依需求分布电源平面或信号线。请参考图4,上接垫排UPL配置在转接板16的线路板100的上表面100a并包括一对第一上差动接垫UDP1。下接垫排LPL配置在转接板16的线路板100的下表面100b并包括一对第一下差动接垫LDP1。这对第一上差动接垫UDP1分别对应这对第一下差动接垫LDP1上下配置。在一实施例中,这对第一上差动接垫UDP1分别对准这对第一下差动接垫LDP1,即在这两对上、下差动接垫在接面平面上的投影是重叠的。这些接地平面120a、120b有间隔地叠置在上表面100a与下表面100b之间。此外,请参考图5,以这对第一上差动接垫UDP1及这对第一下差动接垫LDP1为例,这些接地平面120a、120b位于这对第一上差动接垫UDP1及这对第一下差动接垫LDP1之间。请参考图4及图5,当这对第一上差动接垫UDP1是接收差动对RX2+及RX2-,而这对第一下差动接垫LDP1是传送差动对TX2+及TX2-时,较靠近这对第一上差动接垫UDP1的接地平面120a可具有一第一上开口121,且这对第一上差动接垫UDP1在第一上开口121所在几何平面的正投影与第一上开口121重叠。由于通过第一上差动接垫UDP1的接收差动对RX2+及RX2-较弱、且易受到干扰,因此,可通过第一上开口121提高接地平面120a、120b与这对第一上差动接垫UDP1之间耦合的特征阻抗(characterimpedance),以尽可能地维持差动信号路径的阻抗匹配(impedancematching)。同时,另一接地平面120b在这对第一上差动接垫UDP1与这对第一下差动接垫LDP1之间的部分是实体的,意即另一接地平面120b没有上述的第一上开口121,因而提供这对第一上差动接垫UDP1与这对第一下差动接垫LDP1之间的屏蔽,以预防这对第一上差动接垫UDP1与这对第一下差动接垫LDP1之间的串音(crosstalk)。请再参考图4,在本实施例中,上接垫排UPL还包括一对第二上差动接垫UDP2,下接垫排LPL包括一对第二下差动接垫LDP2,这对第二上差动接垫UDP2分别对应这对第二下差动接垫LDP2上下配置。在一实施例中,这对第二上差动接垫UDP2分别对准这对第二下差动接垫LDP2,即在这两对上、下差动接垫在接面平面上的投影是重叠的。当这对第二上差动接垫UDP2是传送差动对TX1+及TX1-,而这对第二下差动接垫LDP2是接收差动对RX1+及RX1-时,这些接地平面120a、120b中较靠近这对第二下差动接垫LDP2的接地平面(即接地平面120b)具有一第二下开口124,且这对第二下差动接垫LDP2在第二下开口124所在几何平面的正投影与第二下开口124重叠。请再参考图6,相较于图4的实施例,在另一实施例中,第一上开口121包括一对上次开口121a,且这对第一上差动接垫UDP1在这些第一上次开口121a所在几何平面的正投影分别与这些第一上次开口121a重叠。相似地,第二下开口124包括一对第二下次开口124a,且这对第二下差动接垫LDP2在这些第二下次开口124a所在几何平面的正投影分别与这些第二下次开口124a重叠。请参考图7,相较于图4的实施例,在另一实施例中,转接卡16的线路板100例如是所谓的六层板,即具有六个图案化导电层101的线路板。转接卡16包括四个接地平面120a、120b、120c、120d。当这对第一上差动接垫UDP1是接收差动对RX2+及RX2-,而这对第一下差动接垫LDP1是传送差动对TX2+及TX2-时,为了提高特征阻抗以维持差动信号路径的阻抗匹配,这些接地平面120a、120b、120c、120d中较靠近这对第一上差动接垫UDP1的接地平面(即接地平面120a)具有一第一上开口121,这对第一上差动接垫UDP1在第一上开口121所在几何平面的正投影与第一上开口121重叠。在本实施例中,较靠近这对第一上差动接垫UDP1者的接地平面120a、120b各具有一第一上开口121。另一方面,为了提高特征阻抗以维持差动信号路径的阻抗匹配,这些接地平面120a、120b、120c、120d中较靠近这对第一下差动接垫LDP1的接地平面(即接地平面120d)具有一第一下开口122,这对第一下差动接垫LDP1在第一下开口122所在几何平面的正投影与第一下开口122重叠。值得注意的是,由于通过第一上差动接垫UDP1的接收差动对RX2+及RX2-较弱、且易受到干扰,因此具有第一上开口121的接地平面120a、120b的层数大于具有第一下开口122的接地平面120d的层数。换言之,这些第一上开口121的数量大于这些第一下开口122的数量,以有效提高接收差动对与接地平面之间的特征阻抗,进而维持差动信号路径的阻抗匹配。另一方面,接地平面120c在这对第一上差动接垫UDP1与这对第一下差动接垫LDP1之间的部分是实体的,意即接地平面120c没有上述的第一上开口121或第一下开口122,因而提供这对第一上差动接垫UDP1与这对第一下差动接垫LDP1之间的屏蔽,以预防这对第一上差动接垫UDP1与这对第一下差动接垫LDP1之间的串音(crosstalk)。请参考图7,在本实施例中,相似地,当这对第二上差动接垫UDP2是传送差动对TX1+及TX1-,而这对第二下差动接垫LDP2是接收差动对RX1+及RX1-时,为了提高特征阻抗以维持差动信号路径的阻抗匹配,这些接地平面120a、120b、120c、120d中较靠近这对第二下差动接垫LDP2的接地平面(即接地平面120d)具有一第二下开口124,这对第二下差动接垫LDP2在第二下开口124所在几何平面的正投影与第二下开口124重叠。在本实施例中,较靠近这对第二下差动接垫LDP2者的接地平面120c、120d各具有一第二下开口124。另一方面,为了提高特征阻抗以维持差动信号路径的阻抗匹配,这些接地平面120a、120b、120c、120d中较靠近这对第二上差动接垫UDP2的接地平面(即接地平面120a)具有一第二上开口123,这对第二上差动接垫UDP2在第二上开口123所在几何平面的正投影与第二上开口123重叠。值得注意的是,由于通过第二下差动接垫LDP2的接收差动对RX1+及RX1-较弱、且易受到干扰,因此具有第二下开口124的接地平面120c、120d的层数大于具有第二上开口123的接地平面120a的数量。换言之,这些第二下开口124的数量大于这些第二上开口123的数量,以有效提高接收差动对与接地平面之间的特征阻抗,进而维持差动信号路径的阻抗匹配。另一方面,接地平面120b在这对第二上差动接垫UDP2与这对第二下差动接垫LDP2之间的部分是实体的,意即接地平面120c没有上述的第二上开口123或第二下开口124,因而提供这对第二上差动接垫UDP2与这对第二下差动接垫LDP2之间的屏蔽,以预防这对第二上差动接垫UDP2与这对第二下差动接垫LDP2之间的串音。请再参考图8,相较于图7的实施例,在另一实施例中,第一上开口121包括一对第一上次开口121a,且这对第一上差动接垫UDP1在这些第一上次开口121a所在几何平面的正投影分别与这些第一上次开口121a重叠。第一下开口122包括一对第一下次开口122a,且这对第一下差动接垫LDP1在这些第一下次开口122a所在几何平面的正投影分别与这些第一下次开口122a重叠。第二上开口123包括一对第二上次开口123a,且这对第二上差动接垫UDP2在这些第二上次开口123a所在几何平面的正投影分别与这些第二上次开口123a重叠。第二下开口124包括一对第二下次开口124a,且这对第二下差动接垫LDP2在这些第二下次开口124a所在几何平面的正投影分别与这些第二下次开口124a重叠。在上文中所提到的“上”或“下”的用语仅用于说明元件之间的差异,但本发明的差动接垫、接地开口以及通过差动接垫的差动信号并不以此为限。综上所述,在本发明中,通过在将转接卡的成对的接收差动接垫下方的一接地平面形成至少一开口,以达成阻抗匹配,且同时至少另一接地平面不形成开口,以防止两对彼此相对的差动接垫(例如成对的传送差动接垫与成对的接收差动接垫)之间的串音。在制程上,仅需在形成接地平面的同时形成开口即可达到效果,无须增加转接卡的制造步骤,因此不会增加制造成本。以上所述仅为本发明较佳实施例,然其并非用以限定本发明的范围,任何熟悉本项技术的人员,在不脱离本发明的精神和范围内,可在此基础上做进一步的改进和变化,因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。
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