CN106936009A - 电连接器 - Google Patents
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Abstract
一种电连接器，其包括绝缘本体、固定在绝缘本体的两排端子及遮蔽板，所述遮蔽板设置在两排端子之间且与所述两排端子隔离；所述遮蔽板具有面对端子的相对两个表面，所述两个表面具有比不锈钢材料导电率高的导电率。本发明遮蔽板具有良好的导电率，改善电连接器高频信号的插入损耗。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种电连接器，其具有遮蔽板。
【背景技术】
2014年8月11日，USB协会公布了一种新型的电连接器，其插头连接器能够正反两个方向插入对应的插座连接器，该插座连接器能够传输USB2.0及USB3.0或USB3.1信号，这个连接器命名为USB Type C连接器。其中板端连接器的塑胶本体中设置有遮蔽板，遮蔽板位于上、下排端子之间，遮蔽板具有改善上、下排高频信号端子彼此干扰的作用，尤其是传输USB3.0或者USB3.1高频信号（high-frequency capable
signal）时，同时，遮蔽板的两个侧缘具有锁扣部，用来与对接连接器的锁扣臂相扣持，起到锁扣及接地作用。目前，USB Type C的遮蔽板一般由不锈钢材料制成，在适用传输USB 3.0信号时达不到规格书规定的高频电气性能，尤其是差分对信号的插入损耗（Differential Insertion
Loss，简称IL），即当信号从发送端传递到接受端时接收端接受的讯号剩多少，值越接近1越好(0dB)，表示传递过程损失越小。
所以，有必要对上述电连接器或者其他传输高频信号的类似电连接器作出改善。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种电连接器，其能增进遮蔽板的遮蔽效果。
为解决上述技术问题，本发明可采用如下技术方案：一种电连接器，其包括绝缘本体、固定在绝缘本体的两排端子及遮蔽板，所述遮蔽板设置在两排端子之间且与所述两排端子隔离；所述遮蔽板具有面对所述端子的相对两个表面，所述两个表面具有比不锈钢材料导电率高的导电率。
与现有技术相比，本发明遮蔽板具有良好的导电率，改善电连接器高频信号的插入损耗。
【附图说明】
图1为本发明第一实施例的电路板具有差分线路与接地箔层的示意图。
图2为图1中差分线路与接地箔层之间距离为1.016毫米的插入损耗模拟图。
图3为图1中差分线路与接地箔层之间距离为2.032毫米的插入损耗模拟图。
图4为本发明第二实施例的USB Type C连接器的的立体图。
图5为图4去除金属壳体的立体图。
图6为图5中去除绝缘本体的立体图。
图7为图4连接器的插入损耗模拟图。
图8为图4中遮蔽板为不锈钢材料的插入损耗实际测试图。
图9为图4中遮蔽板为表面镀金不锈钢材料的插入损耗实际测试图。
图10为本发明第三实施例的Displayport连接器的的立体图。
图11为图10中遮蔽板为表面镀银不锈钢材料的插入损耗实际测试图。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
本发明的各实施例均为高频电连接器，该高频电连接器包括上、下两排高频信号端子及位于两排高频信号端子之间的遮蔽板。目前电连接器中高频信号端子一般采用差分端子对，比如USB Type C、 HDMI、DisplayPort、Thunderbolt等电连接器均采用差分端子对传输高频信号。区别于传统的一根信号线一根地线的做法，差分传输在两根线上同时传输信号，且两个信号的振幅相同，相位相反。在目前传输速率越来越高（比如每个通道传输10Gbps）、尺寸越来越小（比如端子间距小于0.5毫米）的情况下，上、下排信号之间的耦合干扰越来越严重。
图1至图3模拟了一对差分线路（T+、T-）（功能相当于差分端子对）与接地箔层SP（功能相当于遮蔽板）之间位置关系对插入损耗（Differential Insertion
Loss）的影响。图1中，在一个电路板PCB上设置一对差分线路（T+、T-）与接地箔层SP，该差分线路与接地箔层之间的距离H为4mil(1mil=0.0254毫米)，即H=1.016毫米，阻抗为100欧姆。当接地箔层SP采用铜材料或者不锈钢材料时，插入损耗的模拟图如图2所示，S11显示了采用不锈钢材料接地箔层的插入损耗，S21显示了铜材料接地箔层的插入损耗，可以看出，导电率较高的铜（导电率为80%）得到一个比较好的插入损耗，而不锈钢材料（导电率为4%）则得到一个不理想的插入损耗。在图3中，加大该差分线路(T+、T-)与接地箔层SP之间的距离，H为8mil，即H1=2.032毫米，显然铜材料接地箔层SP依旧比不锈钢接地箔层具有更好的插入损耗，但是两者的差距明显减小，比如横轴为10GHz时，S22明显比S21好。通过上述的模拟插入损耗，说明了接地箔层与差分线路的距离越小，插入损耗离目标值越远，此时接地箔层SP的导电率对插入损耗的影响也越大，接地箔层导电率越高则对改善插入损耗越有效，该原理适用于差分端子对与遮蔽板。
图4至图6显示了具有高频差分端子对的USB Type C插座连接器100，该插座连接器100包括绝缘本体10、两排端子20、遮蔽板30及包覆在对接舌板外的金属壳体40，绝缘本体包括基部12及自基部延伸的对接舌板11，所述金属壳体与对接舌板之间形成对接腔101。两排端子20均为平板状且具有裸露在对接舌板两个相对表面的接触部21及延伸出绝缘本体的接脚22，所述遮蔽板30固定于绝缘本体内且位于两排端子20之间，遮蔽板30自对接舌板11延伸至基部12内。所述对接舌板11具有连接两个相对表面的两个侧面111，所述遮蔽板30具有裸露在对接舌板侧面的两个锁扣侧缘311。所述每排端子包括USB2.0信号端子对、接地端子、电源端子及USB3.1信号端子对24，USB3.1为传输高频信号的差分端子对，其中图6显示的端子之间的料带23在最终产品中会被切除。图7显示了USB3.1上、下排端子的模拟插入损耗，S为USB Type C连接器规格书规定的损耗数值，作为基准值；当遮蔽板30采用铜材料时，上排USB3.1的插入损耗S31与下排USB3.1的插入损耗S32均满足要求；当遮蔽板30依旧采用不锈钢材料时，上排USB3.1的插入损耗S41与下排USB3.1的插入损耗S42亦均满足要求。然而，在针对产品实物进行高频实验分析时，不锈钢遮蔽板30的测试数据如图8所示，USB3.1的插入损耗S51在中间段A处低于规格书规定的基准值S，满足不了需求；当不锈钢遮蔽板30在其两个相对表面进行镀金（金的导电率较好，本实物的遮蔽板的两个相对表面整体镀金）后，USB3.1的插入损耗S61均高于基准值S，满足要求。
所述遮蔽板30可以由高导电率的材料，比如铜合金等直接制造形成，也可以在其表面涂覆高导电率的材料，比如金、银等。最佳实施例中，如图6所示，遮蔽板30包括底板31及涂覆在底板两个相对表面的涂层32，所述底板31为不锈钢材料, 涂层32为高导电率的金属材料。该涂层可以涂满整个底板的两个相对表面，也可以局部涂覆，但至少涂满与上下两排差分端子对对齐的部分且包括接脚（如图6所示标号32所指的阴影部分，即定义所述差分对端子对应在遮蔽板形成阴影区，所述涂层至少涂覆该阴影区）。所述遮蔽板的涂层亦可以采用其他高导电率材料形成，比如铜、银等到导电率至少高于10%的材料。相较于铜材料遮蔽板，镀金锈钢材料的遮蔽板因其不锈钢底板具有比较好的强度，能提供较好的锁扣作用，遮蔽板30埋设在绝缘本体的对接舌板内的结构也可以增强对接舌板的强度。还有一个最重要的是，不锈钢材料加涂层的这种结构成本也很低。综上，遮蔽板30对差分端子对的影响主要为其表面的导电率，在本发明中，所述遮蔽板的上、下相对表面至少具有比不锈钢材料导电率高的导电率，包括由涂层形成的或者由整个底板形成，高导电率的涂层为导电率大于10%的导电材料。
图10至图11显示了另外一种传输高频信号的DisplayPort连接器的结构200及高频测试数据。DisplayPort连接器的舌板埋设有遮蔽板(遮蔽板未凸伸凸出舌板的前端面及侧表面)。当遮蔽板为不锈钢材料时，差分端子对的插入损耗S71有部分（标号B所指位置）低于基座值S，不能满足规定；当遮蔽板为不锈钢材料镀银时，差分端子对的插入损耗S72高于基座值S，满足需求。
当然，基于模具的考量，比如USB Type C仅传输USB2.0信号时，也可以采用上述提高导电率的遮蔽板。当然，上述遮蔽板也可以适用插头连接器，一般插头连接器的绝缘本体设置有对接腔，两排端子包括凸伸入对接腔的弹性接触部及延伸出绝缘本体的接脚；所述遮蔽板位于收容腔的后方，遮蔽板位于两排端子之间。
综上，本发明的插头连接器括绝缘本体、固定在绝缘本体的两排端子及遮蔽板，所述遮蔽板设置在两排端子之间且与所述两排端子隔离。遮蔽板的上、下相对表面具有比不锈钢材料导电率高的导电率，实现改善电连接器高频信号的插入损耗。
上述实施例为本发明的较佳实施方式，而非全部的实施方式，定义对接方向为前后方向，比如，本发明也适用竖直型的电连接器。本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变化，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种电连接器，其包括绝缘本体、固定在绝缘本体的两排端子及遮蔽板，所述遮蔽板设置在两排端子之间且与所述两排端子隔离；所述遮蔽板具有面对端子的相对两个表面；其特征在于：所述遮蔽板的两个表面具有比不锈钢材料导电率高的导电率。
2.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述遮蔽板的材料为铜合金。
3.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述遮蔽板包括底板及涂覆在底材两个相对表面的涂层，所述底板为不锈钢材料, 涂层为导电率大于10%的导电材料。
4.如权利要求3所述的电连接器，其特征在于：所述涂层由金材料电镀形成。
5.如权利要求1、2、3或4所述的电连接器，其特征在于：所述上、下排端子分别包括有传输高频信号的差分对端子。
6.如权利要求5所述的电连接器，其特征在于：定义所述差分对端子对应在遮蔽板形成阴影区，所述涂层至少涂覆该阴影区。
7.如权利要求6所述的电连接器，其特征在于：所述绝缘本体包括基部、自基部延伸的对接舌板及包覆在对接舌板外的金属壳体，所述金属壳体与对接舌板之间形成对接腔，所述端子包括裸露在对接舌板的两个相对表面的平板状接触部及延伸出绝缘本体的接脚；所述遮蔽板自对接舌板延伸至基部内。
8.如权利要求7所述的电连接器，其特征在于：所述对接舌板具有连接两个相对表面的两个侧面，所述遮蔽板具有裸露在对接舌板侧面的两个锁扣侧缘。
9.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述绝缘本体设置有对接腔，所述端子包括凸伸入对接腔的弹性接触部及延伸出绝缘本体的接脚；所述遮蔽板位于收容的后方。
10.如权利要求3所述的电连接器，其特征在于：所述涂层由银材料电镀形成。
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