可翻转插座连接器的制作方法

本公开总体上涉及插座连接器，并且更具体地涉及用于连接电路径的可翻转插座连接器。

背景技术：

电子设备通常包括接收或提供电力并且传送数据的数据连接器。这些连接器传统上是被设计为容纳公连接器的母插座。插座将连接器的电路径连接到电子设备。可翻转插座可以在两个可能的定向上容纳可翻转连接器。无论连接器的相对定向如何，可翻转插座确保了连接器与插座之间的正连接。插座包括一对触头。触头通过导电桥连接在一起，典型地在靠近印刷电路板(pcb)的位置处相连接。仅包括第一导电桥的可翻转插座限制了带宽并且降低了在该对触头上传输的信号的信号质量。可翻转插座的示例包括通用串行总线(usb)c型插座和超级移动高清链路(mhl)插座。

技术实现要素：

实施例涉及用于连接到连接器的插头的插座组件。插座包括绝缘构件、触头和导电桥。插座包括在绝缘构件的第一侧上的第一触头。当连接器在第一定向上与插座接合时，第一触头电连接到连接器的第一插头触头。插座还包括在绝缘构件的第二侧上的第二触头。当连接器在第二定向上与插座接合时，第二触头电连接到连接器的第一插头触头。第二触头延伸到电子设备的印刷电路板，并且在与第一插头触头相比更靠近印刷电路板的第一位置处经由第一导电桥连接到第一触头。第一触头和第二触头在与第一导电桥相比更靠近第一插头触头的第二位置处经由第二导电桥连接。

在一个实施例中，第二导电桥被形成为穿透绝缘构件，并且第一导电桥与绝缘构件分离。

在一个实施例中，第一导电桥与第二导电桥之间沿着第一触头的距离小于其中εr是绝缘构件的相对介电常数。

在一个实施例中，第二导电桥包括从第一触头延伸到绝缘构件中的第一部分、从第二触头延伸到绝缘构件中的第二部分以及在第一部分与第二部分之间延伸的导电路径。当插头在第二定向上与插座接合时，导电路径平行于绝缘构件的顶表面或底表面。

在一个实施例中，第一触头包括在绝缘构件的第一侧上以第一高度并且平行于绝缘构件的第一侧延伸的第一部分。第一触头还包括在低于第一高度的第二高度处平行于绝缘构件的第一侧延伸到印刷电路板的第二部分。第一触头包括连接第一触头的第一部分和第二部分的第三部分。

附图说明

通过结合附图考虑下面的详细描述，可以容易地理解本文中公开的实施例的教导。

图1是根据一个实施例的用于连接到连接器的插头的插座的透视图。

图2a是根据一个实施例的示出处于第一定向的连接器的插座的透视图，其中连接器的第一插头触头连接到插座的第一触头。

图2b是根据一个实施例的示出处于第二定向的连接器的插座的透视图，其中连接器的第一插头触头连接到插座的第二触头。

图2c是根据一个实施例的插座的第一和第二触头以及连接这些触头的导电桥的透视图。

图2d是根据一个实施例的安装在印刷电路板(pcb)上的插座的正视图。

图3是根据一个实施例的用于连接到连接器的第一插头和第二插头的插座的透视图。

图4a是根据一个实施例的示出处于第一定向的连接器的插座的透视图。

图4b是根据一个实施例的示出处于第二定向的连接器的插座的透视图，其中连接器的第一插头触头和第二插头触头分别连接到插座的第二触头和第四触头。

具体实施方式

附图和以下描述仅以说明的方式涉及各种实施例。应当注意，在可行的情况下，在附图中可以使用相似或类似的附图标记来指示相似或类似的功能。本文中公开的结构和方法的替代实施例将可以被认为是可以在不脱离本文中讨论的原理的情况下采用的可行替代方案。现在将详细参考若干实施例，这些实施例的示例在附图中被示出。

插座容纳来自连接器的一个或多个插头并且将连接器电连接到电子设备。母插座容纳连接器的一个或多个公插头，并且将连接器电连接到电子设备。插座从连接器向电子设备传输电力和数据，反之亦然。

一些插座是可翻转的。可翻转插座在两个可能的定向上容纳可翻转连接器。在这两个定向中，可翻转连接器提供到电子设备的相同连接，使得用户可以方便地使用连接器的任一定向来连接电子设备。可翻转插座的示例包括通用串行总线(usb)c型插座和超级移动高清链路(mhl)插座。

可翻转插座包括一对触头。这些触头位于可翻转插座中的绝缘构件的任一侧。触头从连接器延伸到电子设备的印刷电路板(pcb)。触头在靠近pcb的位置处通过第一导电桥连接在一起。第一导电桥没有连接到连接器，并且因此在插座中充当开路短截线。开路短截线在可翻转连接器的触头之间引起不期望的电容，这又引起在触头上传输的信号之间的串扰。当在设备的一个部分(例如，可翻转插座的一个触头)上传输的信号在该设备的另一部分(例如，可翻转插座的另一个触头)中产生不希望的效应时，将发生串扰。串扰限制了带宽并且使得经由触头传输的信号的信号质量降级。

实施例涉及提供第二导电桥，第二导电桥在与第一导电桥相比更靠近连接器的位置处连接插座中的触头，以减小由开路短截线引入的电容。第一和第二导电桥被分离一段距离。电容的减小又降低了在触头上传输的信号之间的串扰。与在与连接器相比更靠近pcb的位置处具有单个导电桥的插座相比，第二导电桥减少了开路短截线的影响，从而增加了信号的带宽并且改善了信号的信号质量。

图1是根据一个实施例的用于连接到连接器150的插头的插座100的透视图。插座100将连接器150的电路径连接到包括印刷电路板(pcb)130的电子设备。除了其他部件之外，插座100还包括第一触头102、第二触头104、绝缘构件112、第一导电桥122和第二导电桥124。插座100包括附加触头，为了简化说明，附加触头在图1中被省略。

第一触头102和第二触头104将来自连接器150的信号传输到电子设备的pcb130。第一触头102和第二触头104可以使用金属迹线来实现。第一触头102位于绝缘构件112的第一侧(即，顶侧)，并且第二触头104位于绝缘构件112的第二侧(即，底侧)。第一触头102和第二触头104延伸到电子设备的pcb130。

第一触头102包括第一部分162a，第一部分162a在绝缘构件112的第一侧(即，顶侧)上以距pcb表面132的第一高度164并且平行于绝缘构件112的第一侧延伸。第一触头102还包括第二部分162b，第二部分162b在距pcb表面132的第二高度166处平行于绝缘构件112的第一侧延伸到pcb130，第二高度166低于第一高度164。在一个实施例中，距pcb表面132的第二高度166为零(即，第二部分162b在pcb表面132上)。第一触头102包括第三部分162c，第三部分162c连接第一触头102的第一部分162a和第二部分162b。

类似地，第二触头104包括在距pcb表面132的第三高度174处并且平行于绝缘构件112的第二侧(即，底侧)的第一部分172a、在距pcb表面132的第四高度176处平行于绝缘构件112的第二侧延伸到pcb130的第二部分172b、和连接第二触头104的第一部分172a和第二部分172b的第三部分172c，第四高度176低于第三高度174。在一个实施例中，第三高度174低于第一高度164并且高于第二高度166，并且第四高度176和第二高度166基本相同。在一个实施例中，距pcb表面132的第四高度176为零(即，第二部分172b在pcb表面132上)。

绝缘构件112在插座100内将第一触头102和第二触头102分离。绝缘构件112具有片状结构，并且将插座100的第一侧(例如，上半部)与插座100的第二侧(例如，下半部)分离。绝缘构件112防止在绝缘构件112的一侧(例如，顶侧)经由触头(例如，第一触头102)传输的信号影响在绝缘构件112的另一侧(例如，底侧)经由触头(例如，第二触头104)传输的信号。在一个实施例中，绝缘构件112是绝缘塑料或任何其他复合材料。

连接器150在两个定向中的每个定向上与插座100接合。也就是说，连接器150可以在第一定向上与插座100接合，而连接器150也可以在相对于第一定向旋转180度的第二定向上与插座100接合，而不需要重新配置。插座100中设置有导电桥，使得连接器150的插头触头可以在任一定向上与插座100的适当的触头接合。

在图1的实施例中，第一导电桥122在与连接器150相比更靠近pcb130的第一位置处连接第一触头102和第二触头104。具体地，第一导电桥122连接第一触头102的第二部分162b和第二触头104的第二部分172b。在一个实施例中，距pcb表面132的第一导电桥122高度(未示出)为零(即，第一导电桥122在pcb表面132上)。第一导电桥122没有连接到连接器150并且在插座100中充当开路短截线。开路短截线在第一触头102与第二触头104之间引起不期望的电容，这又引起在第一触头102和第二触头104上传输的信号之间的串扰。

插座100还包括第二导电桥124，以减小由开路短截线引入的电容，这又减小了在第一触头102和第二触头104上传输的信号之间的串扰。第二导电桥124在与第一导电桥122相比更靠近连接器150的第二位置处连接第一触头102和第二触头104。具体地，第二导电桥124连接第一触头102的第一部分162a和第二触头104的第一部分172a。

在一个实施例中，第二导电桥124被形成为穿透绝缘构件112，并且第一导电桥122与绝缘构件112分离。第二导电桥124包括从第一触头102的第一部分162a延伸到绝缘构件112中的第一部分142a、从第二触头104的第一部分172a延伸到绝缘构件112中的第二部分142b、以及在第一部分142a与第二部分142b之间延伸的第一导电桥144。第一导电桥144从第一部分142a延伸到第二部分142b，并且平行于绝缘构件112的顶表面或底表面。第二导电桥124不限于图1所示的结构。

在一个实施例中，第一导电桥122和第二导电桥124沿着信号的路径分离一段距离。如图所示，距离是长度134a、长度134b和长度134c之和。第一导电桥122与第二导电桥124之间的距离小于其中εr表示绝缘件112的相对介电常数。如果第一导电桥122与第二导电桥124之间的距离大于则带宽受到限制并且信号质量下降。因此，第一导电桥122与第二导电桥124之间的距离小于是有利的。在绝缘构件112为空气的实施例中，第一导电桥122与第二导电桥124之间的距离小于15mm。

图2a是根据一个实施例的示出处于第一定向的连接器150的插座100的透视图，其中连接器150的第一插头触头152连接到插座100的第一触头102。图2a示出了图1所示的插座100的相同实施例，其中连接器150在第一定向上与插座100接合。当连接器150在第一定向上与插座100接合时，在插座100的第一侧(即，顶侧)的第一触头102与第一插头触头152电耦合。当与第一插头触头152电耦合时，插座100经由第一导电桥122和第二导电桥124将来自连接器150的第一插头触头152的信号传输到电子设备的pcb130。

图2b是根据一个实施例的示出处于第二定向的连接器150的插座100的透视图，其中连接器150的第一插头触头152连接到插座100的第二触头104。图2b示出了图1所示的插座100的相同实施例，其中连接器150在第二定向上与插座100接合。即，图2b示出了与图2a相同的实施例，但是连接器150的定向翻转。当连接器150在第二定向上与插座100接合时，在插座100的第二侧(即，底侧)的第二触头104与第一插头触头152电耦合。当与第一插头触头152电耦合时，插座100经由第一导电桥122和第二导电桥124将来自连接器150的第一插头触头152的信号传输到电子设备的pcb130。

图2c是根据一个实施例的插座的第一触头102和第二触头104以及连接这些触头的第一导电桥122和第二导电桥144的透视图。第一触头102和第二触头104沿着pcb表面132平行地延伸，朝着pcb130竖直向下延伸。第一导电桥122与第二导电桥144相比更靠近pcb130。

图2d是根据一个实施例的安装在pcb130上的插座的正视图。第一插头触头152在图2d中被示出为与第一触头120接触。

图3示出了根据一个实施例的用于连接到连接器350的第一插头触头352和第二插头触头354的插座300的透视图。与其中仅设置有两个触头的图1的插座100不同，图3的插座300包括总共四个触头(例如，第一触头302、第二触头304、第三触头306和第四触头308)，用于当连接器350在第一定向或第二定向上接合时连接连接器350的第一插头触头352和第二插头触头354。

插座300将连接器350的多个电路径连接到电子设备的pcb330。插座300、连接器350和pcb330分别类似于图1的插座100、连接器350和pcb130。除了图1所示的插座100的元件之外，图3的插座300还包括第三触头306和第四触头308、第三导电桥326和第四导电桥328。插座300包括附加触头，为了简化说明，附加触头在图3中被省略。

第一触头302、第二触头304、第三触头306和第四触头308(在下文中统称为“触头302至308”)将来自连接器350的信号传输到电子设备的pcb330。触头302至308可以使用金属迹线来实现。第一触头302和第三触头306位于绝缘构件312的第一侧(即，顶侧)，并且第二触头304和第四触头308位于绝缘构件的第二侧(即，底侧)。触头302至308延伸到电子设备的pcb330。

在一个实施例中，插座300是通用串行总线(usb)c型插座。usbc型插座是符合由通用串行总线实施者论坛(usb-if)所开发和维护的usbc型标准的机械和电气要求的插座300。符合usbc型标准的插座300包括附加触头，为了方便起见，附加触头在图3中被省略。在本实施例中，当连接器350在第一定向上与插座300接合时，第一触头302和第三触头306承载差分数据信号和一些单端信号。类似地，当连接器350在第二定向上与插座300接合时，第二触头304和第四触头308承载差分数据信号和一些单端信号。

第一触头302和第二触头304类似于图1所示的第一触头102和第二触头104。第一触头302包括在距pcb表面332的第一高度364处并且平行于绝缘构件312的第一侧(即，底侧)的第一部分362a、在距pcb表面332的第二高度366处平行于绝缘构件112的第一侧延伸到pcb330的第二部分362b、和连接第一触头302的第一部分362a和第二部分362b的第三部分362c，第二高度366低于第一高度364。在一个实施例中，距pcb表面332的第二高度366为零(即，第二部分362b在pcb表面332上)。类似地，第二触头304包括在距pcb表面332的第三高度374处并且平行于绝缘构件312的第二侧(即，底侧)的第一部分372a、在距pcb表面332的第四高度376处平行于绝缘构件312的第二侧延伸到pcb330的第二部分372b、和连接第二触头304的第一部分372a和第二部分372b的第三部分372c，第四高度376低于第三高度374。在一个实施例中，距pcb表面332的第四高度376为零(即，第二部分372b在pcb表面332上)。

第三触头306包括在绝缘构件312的第一侧(即，顶侧)上以距pcb表面332的第五高度384并且平行于绝缘构件312的第一侧延伸的第一部分382a、在距pcb表面332的第六高度386处平行于绝缘构件312的第一侧延伸到pcb330的第二部分382b、和连接第三触头306的第一部分382a和第二部分382c的第三部分382c，第六高度386低于第五高度384。在一个实施例中，第五高度384和第一高度364基本相同，并且第六高度386和第二高度376基本相同。在一个实施例中，距pcb表面332的第六高度386为零(即，第二部分382b在pcb表面332上)。

第四触头308包括在绝缘构件312的第二侧(即，底侧)以距pcb表面332的第七高度394并且平行于绝缘构件312的第二侧延伸的第一部分392a、在距pcb表面332的第八高度396处平行于绝缘构件312的第二侧延伸到pcb330的第二部分392b、和连接第四触头308的第一部分392a和第二部分392b的第三部分392c，第八高度396低于第七高度394。在一个实施例中，第七高度394和第三高度374基本相同，并且第八高度396和第四高度366基本相同。在一个实施例中，距pcb表面332的第八高度396为零(即，第二部分392b在pcb表面332上)。

绝缘构件312与图1所示的插座100的绝缘构件112类似。绝缘构件312在插座300内将第一触头302和第三触头306与第二触头304和第四触头308分离。绝缘构件312具有与插座100的绝缘构件112类似的结构。在一个实施例中，绝缘构件312是绝缘塑料或任何其他复合材料。

连接器350在两个定向中的每个定向上与插座接合。插座300中设置有导电桥，使得连接器350的插头触头可以在任一定向上与插座300的适当的触头接合。

在图3的实施例中，第一导电桥322在与连接器350相比更靠近pcb330的第一位置处连接第一触头302和第二触头304。具体地，第一导电桥322连接第一触头302的第二部分362b和第二触头104的第二部分372b。第三导电桥326在与连接器350相比更靠近pcb330的第三位置处连接第三触头306和第四触头308。具体地，第三导电桥326连接第三触头306的第二部分382b和第四触头308的第二部分392b。第一导电桥322和第三导电桥326也沿着信号的路径被分离一段距离。在一个实施例中，距pcb表面332的第一导电桥322高度(未示出)为零(即，第一导电桥322在pcb表面332上)。类似地，距pcb表面332的第二导电桥326高度(未示出)为零(即，第二导电桥326在pcb表面332上)。在一个实施例中，第三导电桥326的第三位置和第一导电桥322的第一位置基本相同。类似于图1所示的第一导电桥122，第一导电桥322和第三导电桥326没有连接到连接器350并且在插座300中充当开路短截线。开路短截线限制了带宽并且降低了经由触头302至308传输的信号的信号质量。

第二导电桥324和第四导电桥328减小了开路短截线的影响。第二导电桥324在与第一导电桥322相比更靠近连接器350的第二位置处连接第一触头302和第二触头304。第四导电桥328在与第三导电桥326相比更靠近连接器350的第四位置处连接第三触头306和第四触头308。第二导电桥324和第四导电桥328在空间上彼此分离一段距离336。在一个实施例中，第二导电桥324的第二位置和第四导电桥328的第四位置基本相同。

在一个实施例中，类似于图1所示的第二导电桥124，第二导电桥324和第四导电桥328被形成为穿透绝缘构件312，并且第一导电桥322和第三导电桥326与绝缘件312分离。第四导电桥328包括从第三触头306的第一部分382a延伸到绝缘构件312中的第一部分346a、从第四触头308的第一部分392a延伸到绝缘构件312中的第二部分346b、和在第一部分346a与第二部分346b之间延伸的第二导电桥348。第二导电桥348从第一部分346a延伸到第二部分346b，并且平行于绝缘构件312的顶表面或底表面。第二导电桥324和第四导电桥328不限于图3所示的结构。

在一个实施例中，第三导电桥326和第四导电桥328被分离一段距离。如图3所示，该距离是长度336a、336b和336c之和。第三导电桥326与第四导电桥328之间的距离小于其中εr表示绝缘构件112的相对介电常数。第一导电桥322与第二导电桥324之间的距离小于第三导电桥326和第四导电桥328之间的距离。

图4a是示出处于第一定向的连接器350的插座300的透视图，其中连接器350的第一插头触头352和第二插头触头354分别连接到插座300的第一触头302和第三触头306。图4a示出了图3所示的插座的相同实施例，其中连接器350在第一定向上与插座300接合。当连接器350在第一定向上与插座300接合时，在插座300的第一侧(即，顶侧)的第一触头302和第三触头306分别与第一插头触头352和第二插头触头354电耦合。当与第一插头触头352和第二插头触头354电耦合时，第一触头302和第三触头306经由第一导电桥322、第二导电桥324、第三导电桥326和第四导电桥328(在下文中统称为“导电桥322至328”)分别将来自第一插头触头352和第二插头触头354的信号传输到电子设备的pcb330。

图4b是示出处于第二定向的连接器350的插座300的透视图，其中连接器350的第一插头触头352和第二插头触头354分别连接到插座300的第二触头304和第四触头308。图4b示出了图3所示的插座300的相同实施例，连接器350在第二定向上与插座300接合。即，图4b示出了与图4a相同的实施例，但是连接器350的定向翻转。当连接器350在第二定向上与插座300接合时，在插座300的第二侧(即，底侧)的第二触头304和第四触头308分别与第一插头触头352和第二插头触头354电耦合。当与第一插头触头352和第二插头触头354电耦合时，第二触头304和第四触头308经由导电桥322至328分别将来自第一插头触头352和第二插头触头354的信号传输到电子设备的pcb130。

本文中描述的原理可以用于除了usbc型以外的插座，例如超级移动高清晰度链路(mhl)。因此，虽然已经说明和描述了本公开的特定实施例和应用，但是应当理解，实施例不限于本文中公开的明确构造和部件。