專利名稱：高速傳輸連接器插頭、插座及連接系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型公開一種連接器插頭、插座及連接系統(tǒng)，特別是一種符合USB3. 0協(xié)議的高速傳輸連接器插頭、插座及連接系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通用串行總線(即Universal Serial BUS,簡稱USB)以其穩(wěn)定的傳輸速度和優(yōu)越的性能，被越來越多的應(yīng)用到消費(fèi)類電子產(chǎn)品中。隨著USB接口協(xié)議的發(fā)展，USB接口經(jīng)歷 7 USB1. 0和USB2. 0協(xié)議，已經(jīng)慢慢走入了 USB3. 0接口時代。相對于USB2. 0接口，USB3. 0 憑借其超過USB2.0十倍以上的傳輸速率及良好的電源管理系統(tǒng)在可預(yù)測的時間將成為高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖袌鲋髁鹘涌?。?jù)業(yè)界推測，USB3. 0市場將于2011年底或2012年開始規(guī)模啟動。目前，能夠支持USB3. 0協(xié)議的接口為htel公司提出的扁平插針式接口，連接線纜采用的是多芯圓形線纜，由于接口連接處不夠穩(wěn)定，以及連接線纜在傳輸過程中容易產(chǎn)生信號干擾，因此容易造成信號傳輸不穩(wěn)定，影響傳輸效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
發(fā)明內(nèi)容針對上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中的支持USB3. 0協(xié)議的接口傳輸不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生信號干擾的缺點(diǎn)，本實用新型提供一種符合USB3. 0協(xié)議的高速傳輸連接器插頭、插座及連接系統(tǒng)，其采用金手指的插接方式進(jìn)行連接，保證了穩(wěn)定傳輸速度及信號質(zhì)量，連接器間采用一體式自鎖設(shè)計，保證連接的可靠性，而且，本實用新型中采用扁平排線作為連接線纜，可有效減少高頻信號的傳輸過程中的信號衰減、延遲及串?dāng)_等問題。本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種高速傳輸連接器插頭，插頭包括塑膠基體、芯板和線纜，芯板設(shè)置在塑膠基體內(nèi)，芯板一端伸出在塑膠基體前端，芯板伸出在塑膠基體的兩端上嵌裝有金手指，線纜與芯板上一端的金手指電連接，芯板另一端的金手指與插座形成電連接。一種與上述插頭配合使用的插座，插座包括連接器膠座設(shè)接線端子，連接器膠座上開有與插頭上的芯板前端形狀相吻合的接插槽，接線端子嵌裝在連接器膠座內(nèi)，接線端子的焊接部分露于連接器膠座外側(cè)，接線端子的連接部分露于接插槽內(nèi)。一種高速傳輸連接系統(tǒng)，連接系統(tǒng)包括上述的插頭和上述的插座。本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案進(jìn)一步還包括所述的線纜與芯板上的金手指連接處設(shè)有保護(hù)外殼。所述的芯板前端開有防插反缺口，防插反缺口一側(cè)的芯板寬度比防插反缺口另一側(cè)的芯板寬度寬。所述的塑膠基體一側(cè)固定設(shè)有支撐板；塑膠基體另一側(cè)固定設(shè)有鎖定機(jī)構(gòu)，鎖定機(jī)構(gòu)中間部分與塑膠基體固定安裝在一起，鎖定機(jī)構(gòu)一端為壓板，另一端為向內(nèi)伸出的卡勾。所述的線纜采用扁平排布的一條或多條線纜。[0012]所述的線纜內(nèi)的數(shù)據(jù)線外側(cè)包裹有屏蔽層。所述的插座側(cè)面固定設(shè)有自鎖凸臺。所述的插座的接插槽內(nèi)設(shè)置有防插反凸起，防插反凸起一側(cè)的接插槽寬度比防插反凸起另一側(cè)的接插槽寬度寬。本實用新型的有益效果是本實用新型采用了 PCB (印刷電路板)配合金手指的方式與主板進(jìn)行連接，可以實現(xiàn)連接器特性阻抗的精準(zhǔn)控制，盡量減小連接造成的信號衰減及反射，保證信號傳輸?shù)母哳l性能。同時，本實用新型中的線纜采用扁平排列的結(jié)構(gòu)，容易實現(xiàn)特性阻抗及其他高頻性能控制，減小線纜組裝加工過程對傳輸信號高頻性能造成的影響，能夠滿足6(ib/S傳輸速率的要求。而且，本實用新型中還采用了一體式互連自鎖設(shè)計， 確保本實用新型中的接插頭與主板之間連接的可靠性。下面將結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進(jìn)一步說明。

圖1為本實用新型中插頭立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型中插頭另一視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型中插頭與線纜連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實用新型中插頭與線纜連接結(jié)構(gòu)另一視角示意圖。圖5為本實用新型中插頭部分分解狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本實用新型中插頭部分另一視角的分解狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實用新型中插頭主體部分立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本實用新型中插頭主體部分另一視角結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本實用新型中插頭主體部分第三視角結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本實用新型中線纜結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為本實用新型插座立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖12為本實用新型插座另一視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖13為本實用新型插座分解狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖14為本實用新型插座另一視角的分解狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖15為本實用新型插頭、插座插接在一起的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖16為本實用新型中插頭、插座分解狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖17為本實用新型中插頭、插座分開結(jié)構(gòu)示意圖。圖18為本實用新型中插頭、插座分開結(jié)構(gòu)另一視角示意圖。圖19為本實用新型中插頭、插座分開結(jié)構(gòu)第三視角示意圖。圖20為圖19的A局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖21為本實用新型中接線端子結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-插頭，2-插座，3-線纜，4-主板，5-芯板，6_金手指，7_防插反缺口，8_塑膠基體，9-支撐板，10-鎖定機(jī)構(gòu)，11-壓板，12-卡勾，13-保護(hù)外殼，14-電源線，15-地線， 16-數(shù)據(jù)線，17-屏蔽層，18-外膠皮，19-連接器膠座，20-接線端子，21-定位柱，22-定位孔，23-焊接孔，24-自鎖凸臺，25-端子槽，26-插接槽，27-倒勾，28-防插反凸起。
具體實施方式
本實施例為本實用新型優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)(如插座與主板之間不同的焊接形式、傳輸信號定義的不同排列、非一條式的扁平線纜等)與本實施例相同或近似的，均在本實用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。請參看附圖15至附圖19，本實用新型中的連接系統(tǒng)主要包括兩大部分即插頭1和插座2，其中，插座2 —般用于焊接在電子產(chǎn)品的主板上，本實施例中，以電腦為例，插座2用于焊接在電腦主板4上。請結(jié)合參看附圖1至附圖9，本實施例中的插頭1主要包括主體和線纜3兩大部分，插頭1主體主要包括有塑膠基體8和芯板5，本實施例中，芯板5采用PCB板材，芯板5 上嵌裝有金手指6，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，本實施例中，芯板5兩側(cè)均嵌裝有金手指6。本實施例中，塑膠基體8起到支撐作用，芯板5固定安裝在塑膠基體8內(nèi)，本實施例中，插頭1前端用于與電子產(chǎn)品相連接，將其定義為連接端，插頭1后端與線纜3焊接在一起，將其定義為焊接端。金手指6固定嵌裝在芯板5的連接端上，芯板5伸出至塑膠基體8前端外側(cè)，本實施例中，芯板5后端露于塑膠基體8后端外側(cè)，線纜3與芯板5焊接在一起，與金手指6之間電連接，傳輸數(shù)據(jù)。本實施例中，在線纜3與芯板5焊接處外側(cè)設(shè)有保護(hù)外殼13，用于防止線纜3與芯板5之間的脫離、損壞等。本實施例中，芯板5前端開有一個防插反缺口 7，可用于防呆，本實施例中，芯板5上一面有13個金手指6，在防插反缺口 7的一側(cè)設(shè)有六個， 另一側(cè)設(shè)有七個。本實施例中，塑膠基體8前端一側(cè)固定設(shè)有支撐板9，支撐板9可以起輔助支撐的作用，防止插頭1在插入時產(chǎn)生偏位等；塑膠基體8前端另一側(cè)固定設(shè)有鎖定機(jī)構(gòu) 10，本實施例中，鎖定機(jī)構(gòu)10中間位置與塑膠基體8固定安裝在一起，并可以以連接處為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動，鎖定機(jī)構(gòu)10后端為壓板11，鎖定機(jī)構(gòu)10前端設(shè)有向內(nèi)伸出的卡勾12，確保本實用新型中的接插頭與主板之間連接的可靠性。本實用新型中，線纜3采用扁平排列的線纜，請參看附圖10，本實施例中，線纜3 內(nèi)各條導(dǎo)線呈并排排列，線纜3內(nèi)的導(dǎo)線所傳輸信號從左到右依次可定義為GND-RX1-RX1 -GND-TXI-TXl -GND-GND-(D+) -(D-) -GND-VSS-VCC，當(dāng)然，亦可進(jìn)行其他順序的定義。其中， 兩條RXl為一組，其外側(cè)包裹有屏蔽層17，兩條TXl為一組，其外側(cè)包裹有屏蔽層17，D+和 D-為一組，其外側(cè)包裹有屏蔽層17。其中兩條RX1、兩條TX1、D+和D-定義為數(shù)據(jù)線16， GND為地線15，VSS和VCC為電源線14，各條線并排設(shè)計，數(shù)據(jù)線外側(cè)包裹有屏蔽層17，容易實現(xiàn)特性阻抗及其他高頻性能控制，減小線纜組裝加工過程對傳輸信號高頻性能造成的影響，能夠滿足6(ib/S傳輸速率的要求。本實施例中，在線纜3最外層包裹有外膠皮18，將各條導(dǎo)線包裹在一起形成線纜。亦可對不同信號線組進(jìn)行單獨(dú)排列成多條扁平線纜。本實施例中，線纜3包括上下并行設(shè)置的兩條，兩條線纜3內(nèi)相同的線纜用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)相同， 以實現(xiàn)一個連接接口同時傳輸兩組完整的USB3. 0信號。請結(jié)合參看附圖11至附圖14，以及附圖20和附圖21，本實施例中，插座2主要包括連接器基座19和接線端子20，請參看附圖21，本實施例中，接線端子20包括兩部分，一部分為直線形的作為焊接之用，另一部分為向內(nèi)凸起形，作為連接之用。本實施例中，連接器基座19呈長方體形，內(nèi)部開有與插頭1上的芯板5前端形狀相吻合的插接槽沈，連接器基座10的側(cè)壁上開有端子槽25，接線端子20插接在端子槽25內(nèi)，接線端子20的焊接部分伸出至連接器基座10外側(cè)，用于與電子產(chǎn)品焊接在一起，接線端子20的連接部分突出在插接槽26內(nèi)，用于與插頭1連接，本實施例中，接線端子20側(cè)面設(shè)有倒勾27，可防止接線端子20插入后松脫。本實施例中，連接器基座19側(cè)面設(shè)有自鎖凸臺24，當(dāng)插頭1插入插座2 內(nèi)時，插頭1上的卡勾12可以卡接在自鎖凸臺M處，防止插頭1與插座2相互松脫。本實施例中，連接器基座19接插槽沈內(nèi)設(shè)置有防插反凸起28，防插反凸起觀一側(cè)的接插槽沈?qū)挾缺确啦宸赐蛊鹩^另一側(cè)的接插槽26寬度寬。本實施例中，在連接器基座19上，設(shè)有接線端子20的焊接部分的一面上固定設(shè)有定位柱21，其與主板4上定位孔22相配合，起到定位作用。本實用新型在焊接時，先將插座2上的定位柱21插入主板4上的定位孔22內(nèi)，使插座2和主板4之間的相對位置固定，然后再將插座2上的連接端子20的焊接部分插在主板4上的焊接孔23內(nèi)，(或者連接端子20與主板采用SMT工藝，即表面貼裝工藝)并將其焊接在一起。插接時，將插頭1插入插座2內(nèi)，使插頭1上的金手指6與插座2內(nèi)的接線端子 20相接觸形成互連，同時，插頭1上的卡勾12卡接在插座2上的自鎖凸臺M上，即完成二者的自鎖；拔除時，只要向下按壓壓板11，使卡勾12從自鎖凸臺M處脫離，即可使插頭1和插座2相脫離。本實用新型采用了 PCB配合金手指的方式與主板進(jìn)行連接，可以實現(xiàn)連接器特性阻抗的精準(zhǔn)控制，盡量減小連接造成的信號衰減及反射，保證信號傳輸?shù)母哳l性能。同時， 本實用新型中的線纜采用扁平排列的結(jié)構(gòu)，容易實現(xiàn)特性阻抗及其他高頻性能控制，減小線纜組裝加工過程對傳輸信號高頻性能造成的影響，能夠滿足6(ib/S傳輸速率的要求。而且，本實用新型中還采用了一體式互連自鎖設(shè)計，確保本實用新型中的接插頭與插座之間連接的可靠性。
權(quán)利要求1.一種高速傳輸連接器插頭，其特征是所述的插頭包括塑膠基體、芯板和線纜，芯板設(shè)置在塑膠基體內(nèi)，芯板一端伸出在塑膠基體前端，芯板伸出在塑膠基體的兩端上嵌裝有金手指，線纜與芯板上一端的金手指電連接，芯板另一端的金手指與插座形成電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速傳輸連接器插頭，其特征是所述的線纜與芯板上的金手指連接處設(shè)有保護(hù)外殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速傳輸連接器插頭，其特征是所述的芯板前端開有防插反缺口，防插反缺口一側(cè)的芯板寬度比防插反缺口另一側(cè)的芯板寬度寬。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速傳輸連接器插頭，其特征是所述的塑膠基體一側(cè)固定設(shè)有支撐板；塑膠基體另一側(cè)固定設(shè)有鎖定機(jī)構(gòu)，鎖定機(jī)構(gòu)中間部分與塑膠基體固定安裝在一起，鎖定機(jī)構(gòu)一端為壓板，另一端為向內(nèi)伸出的卡勾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的高速傳輸連接器插頭，其特征是所述的線纜采用扁平排布的一條或多條線纜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高速傳輸連接器插頭，其特征是所述的線纜內(nèi)的數(shù)據(jù)線外側(cè)包裹有屏蔽層。
7.一種與權(quán)利要求1所述的插頭配合使用的插座，其特征是所述的插座包括連接器膠座設(shè)接線端子，連接器膠座上開有與插頭上的芯板前端形狀相吻合的接插槽，接線端子嵌裝在連接器膠座內(nèi)，接線端子的焊接部分露于連接器膠座外側(cè)，接線端子的連接部分露于接插槽內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的插座，其特征是所述的插座側(cè)面固定設(shè)有自鎖凸臺。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的插座，其特征是所述的插座的接插槽內(nèi)設(shè)置有防插反凸起， 防插反凸起一側(cè)的接插槽寬度比防插反凸起另一側(cè)的接插槽寬度寬。
10.一種高速傳輸連接系統(tǒng)，其特征是所述的連接系統(tǒng)包括如權(quán)利要求1所述的插頭和如權(quán)利要求7所述的插座。
專利摘要一種符合USB3.0協(xié)議的高速傳輸連接器插頭、插座及連接系統(tǒng)，插頭包括塑膠基體、芯板和線纜，芯板設(shè)置在塑膠基體內(nèi)，芯板一端伸出在塑膠基體前端，芯板伸出在塑膠基體兩端上嵌裝有金手指，線纜與芯板上一端的金手指電連接，芯板另一端的金手指與插座電連接；插座包括連接器膠座設(shè)接線端子，連接器膠座上開有與插頭上的芯板前端形狀相吻合的接插槽，接線端子嵌裝在連接器膠座內(nèi)，接線端子的焊接部分露于連接器膠座外側(cè)，接線端子的連接部分露于接插槽內(nèi)；連接系統(tǒng)包括上述的插頭和上述的插座。本實用新型可以實現(xiàn)連接器特性阻抗的精準(zhǔn)控制，盡量減小連接造成的信號衰減及反射，保證信號傳輸?shù)母哳l性能，且能夠滿足6Gb/s傳輸速率的要求。
文檔編號H01R13/642GK202019068SQ20112004228
公開日2011年10月26日 申請日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月18日
發(fā)明者馮云, 廖鵬, 張光卿, 范敏 申請人:深圳立訊精密工業(yè)股份有限公司