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TWI844471B - 改造連接器的方法 - Google Patents

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TWI844471B
TWI844471B TW112133555A TW112133555A TWI844471B TW I844471 B TWI844471 B TW I844471B TW 112133555 A TW112133555 A TW 112133555A TW 112133555 A TW112133555 A TW 112133555A TW I844471 B TWI844471 B TW I844471B
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李士修
林郁翔
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國立臺北科技大學
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Abstract

一種改造連接器的方法，用以改造一包含插頭端及插座端的連接器。該方法包括在插頭端增加其訊號端子的第一部分線段的厚度，其中該第一部分線段的位置鄰近一絕緣板件的挖空部；並且在插座端增加其訊號端子的第二部分線段的厚度，其中該第二部分線段具有斜坡結構。該方法經由改造連接器的插頭端及其匹配的插座端兩者的訊號端子結構，並且選擇性地在連接器插頭端的電路板上進行修改，以增加其傳輸頻寬及提高其資料傳輸速率。

Description

改造連接器的方法
本發明是關於一種改造連接器的方法，特別是一種可提升資料傳輸速率的連接器改造方法。
在近代電子裝置中，通用序列匯流排 (Universal Serial Bus，以下簡稱USB)常用於電腦與智慧型手機及其周邊裝置之間資料傳輸的連接。USB不僅是一種串行匯流排的傳輸標準，同時也是一種機械介面的插口，除了被廣泛地應用於電腦和智慧手機等數位產品，也延伸至螢幕、攝影設備、遊戲機等周邊裝置。為了在連接器相接情況下，能使這些產品及裝置之間順利的傳遞資料，如何設計一個適用於高速資料傳輸且低損耗的連接器是十分重要的。
USB Type-C連接器的結構特性為減少體積及厚度且上下對稱，並且增加連接器內傳輸線的數量，因而使連接器的內部空間減少，且使傳輸線之間的間距比其他的USB機械連接介面的傳輸線間距要靠近許多。在進行高速資料傳輸時，傳輸通道內除了欲傳輸的訊號之外，也會感應到鄰近傳輸線所傳送的訊號， 造成一定程度上的耦合干擾。又，連接器因插頭端與插座端之間的插拔而在機械設計上的考量及在裝配上便利的要求，會改變傳輸線的幾何結構，再者連接器內金屬傳輸線銜接電路板上傳輸線的轉變，這些變化會造成傳輸線在特定區域的分布電路參數的改變，使該區域的差動阻抗值未能達到可接受的範圍，進而出現非預期的共振反應，導致在共振頻率區域內的訊號傳輸損耗會變大，使連接器的插頭端與插座端相連時無法達到理想的高速傳輸效果。
此外，連接器中的傳輸線為了滿足連接時的插拔力或達到支撐傳輸線的效果，會與塑膠件或絕緣體裝配在一起；或是連接器本身因為特定的用途，例如將傳輸線垂直轉彎後再進行連接等原因，而讓傳輸線在部分區域有一些不規則的形狀。以上這些情形使連接器內部形成複雜的結構，往往衍生出非預期的寄生效應影響著傳輸效果。
為了更高速資料傳輸的需求，新一代的USB4 Gen3規格所制定的資料傳輸速率高達40Gbps。然而，目前滿足USB 3.2 Gen2規格的USB Type-C連接器的傳輸線在8 GHz至15 GHz之間會遭遇共振問題而導致較大的傳輸損耗，傳輸通帶因此受到侷限，無法提昇其傳輸速率，使其無法進一步將應用層面擴展至能滿足USB4 Gen3規格的水平。
本發明之一目的在於提供一種連接器改造方法，可以利用市售連接器做為硬體基礎來進行小幅修改，從而解決連接器內傳輸線在特定頻率範圍內的非預期共振問題，並降低訊號傳輸時在該特定頻率範圍內的插入損耗，從而提供更寬的訊號傳輸通帶，以達成更快的資料傳輸速率。
為了達到上述目的，本發明提供一種連接器改造方法，該方法包括：提供一連接器其包括一插頭端及一可與該插頭端匹配的插座端，其中該插頭端包括複數第一訊號端子及一具有挖空部的絕緣板件，該絕緣板件設置於該複數第一訊號端子的下方，每一該第一訊號端子具有一第一常規厚度並且包括一第一部分線段對應地位於該絕緣板件的該挖空部的附近，其中該插座端具有複數第二訊號端子，每一該第二訊號端子具有一第二常規厚度並且包括一具有斜坡結構的第二部分線段；接著，增加每一該第一訊號端子的該第一部分線段的厚度，使該第一部分線段具有一第一厚度其大於該第一常規厚度；並且增加每一該第二訊號端子的一第二部分線段的厚度，使該第二部分線段具有一第二厚度其大於該第二常規厚度。
在一實施例中，該插頭端的該複數第一訊號端子各自具有一端通過一焊墊而連接於一電路板上，該電路板的內部具有一接地面層，該方法更包括： 選擇以下兩製程之其一進行後續的改造： 修改該焊墊的製程；或 修改該接地面層的製程。
在一實施例中，修改該焊墊的製程包括：減小該焊墊的面積。
在一實施例中，減小該焊墊的面積的步驟包括：修改該焊墊的殘段，使其長度變短；以及將變短的該焊墊的寬度變窄。
在一實施例中，減小該焊墊的面積的步驟包括：將該焊墊的寬度修改至與其連接的該第一訊號端子的寬度相等。
在一實施例中，修改該接地面層的製程包括：在該接地面層的一部分挖空而形成一槽孔，並使該槽孔之位置對應於該焊接處。
在一實施例中，該槽孔的尺寸為1.15 mm 接處。層的製程包括：，並且被挖空的接地面層的厚度為0.03048 mm。
在一實施例中，增加每一該第一訊號端子的該第一部分線段的厚度的步驟包括：提供一導體板，其中該導體板具有一上表面及一下表面，並定義該導體板具有互相垂直的一橫向及一縱向；使該導體板的該下表面形成一長方形凸出部，其中該長方形凸出部的長邊沿該導體板的該橫向取向，並且該長方形凸出部具有一寬度及一隆起高度，其中該寬度沿該導體板的該縱向取向並且等於該第一部分線段的長度，該隆起高度等於該第一部分線段的一增厚幅度；以及將該導體板從上往下壓，沿該導體板的該縱向進行切割，從而形成多條導體線，用以做為該複數第一訊號端子。
在一實施例中，該第一訊號端子包括連接在一電路板上的一固定端位置，該第一部分線段是從該固定端位置往該第一訊號端子與該插座端交接處的方向算起，與該固定端位置相距4.6 mm 到5.4 mm的線段，其中該第一部分線段的增厚幅度為0.275 mm。
在一實施例中，增加該插座端的每一該第二訊號端子的該第二部分線段的厚度的步驟中，該第二部分線段位於該斜坡結構的中間區域，其增厚幅度為0.16 mm，增厚長度為1.0 mm。
基於上述，本發明的連接器改造方法能以簡單結構改良且更為節省工時及成本的方式解決市售連接器在8 GHz至15 GHz之間所遭遇的共振問題，使改造後連接器的資料傳輸速率能提升至可滿足USB4 Gen3規格的水平。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是用於參照隨附圖式的方向。因此，該等方向用語僅是用於說明並非是用於限制本發明。
本發明提供一種改造連接器的方法，以市售連接器的硬體為基礎來進行修改，從而解決在8 GHz至15 GHz之頻率範圍內的非預期共振問題，並降低訊號傳輸時在該頻率範圍內的插入損耗，從而提供更寬的訊號傳輸通帶，以達成更快的資料傳輸速率。在本發明的說明書中，「連接器」一詞是指由一插頭端及一與該插頭端匹配的插座端所形成的套件組合。
請參照圖1，本發明的改造方法包括以下步驟： 一、步驟(S11)：增加連接器「插頭端」的訊號端子(也可稱為「訊號傳輸線」、「差動傳輸線」或「訊號引腳」)的部分線段的厚度，使該部分線段的厚度大於其鄰接線段的常規厚度。 二、步驟(S12)：增加連接器「插座端」的訊號端子的部分線段的厚度，使該部分線段的厚度大於其鄰接線段的常規厚度。 三、步驟(S13)：在已增加插頭端及插座端的訊號端子部分線段之厚度的基礎上，考慮是否要進一步在連接「插頭端」的電路板上進行改造，可從以下兩種修改方式(S21)及(S22)選擇其一來達成(S14)： 1. 修改焊墊(S21)：縮小焊墊面積，例如：對於電路板與訊號端子所連接的焊墊，將其殘段修改，使其長度變短；再將變短之焊墊的寬度變窄。 2. 修改電路板的接地面層(S22)：在電路板的接地面層形成槽孔，例如：在電路板的接地面層產生一槽孔，使該槽孔僅存在於接地面層，但未貫穿接地面層上方及下方的基板層，並使該槽孔位於電路板與訊號端子焊接處正下方的位置。 從以上兩種修改方式(S21)及(S22)選擇任一種皆可以達到相近的效果。
由於滿足USB 3.2 Gen 2 規範的USB Type-C介面連接器的插頭端用於隨插隨拔且支援各裝置之連接，主要功能為提供訊號傳輸和電源供應，在訊號傳輸過程中占重要關鍵，為現今高速資料傳輸上使用最廣的連接器類型。因此，以下的實施例是以既有滿足USB3.2 Gen2規格的USB Type-C介面連接器為改造對象物，更具體地說明本發明的連接器改造方法。本發明的USB Type-C連接器是將插頭端及插座端兩者內部主要負責高速傳輸資料的訊號端子之部分線段的厚度進行修改，以及對插頭端的訊號端子與電路板相接之焊墊進行長度及寬度縮減，或是對插頭端的訊號端子與電路板連接處的下方的接地面層進行特定區域的挖空，以改變訊號端子在該區域的分布電路參數，做為解決共振問題並改善高頻傳輸損耗的憑藉。改造連接器的目的是為了解決訊號端子在特定頻段所顯現的共振問題，使訊號端子的傳輸通帶得以往高頻處延伸，從而提供更寬的訊號傳輸通帶，以達到更快的資料傳輸速率。
第一實施例：改造連接器的插頭端及插座端兩者的訊號端子
本實施例是以一市售能滿足USB 3.2 Gen 2 規範的USB Type-C介面連接器的硬體為基礎，將其做為改造對象物，其插頭端及插座端兩者的內部結構皆大致為上下對稱。
圖2A、2B及圖3顯示了市售能滿足USB 3.2 Gen 2 規範的USB Type-C介面連接器(下文中也稱為「市售連接器」或「市售模型」)在改造前的結構。圖2A顯示市售連接器的「插頭端」的電路板及其上半部的訊號端子結構。圖2B顯示市售連接器的「插座端」的電路板及其上半部的訊號端子結構。圖3是將圖2A的插頭端補全其下半部的訊號端子後，沿A-A切割線切開的剖面。
圖2A的插頭端100其殼體(未示出)內部的結構包括多條端子分別通過多個焊墊125而連接於一電路板120上，作為與電腦或是其他裝置進行高速資料傳輸之用。這些端子包括多個訊號端子141, 142, 143, 144、電源端子(未標號)及接地端子(未標號)。
圖2B顯示插座端200內部的多個訊號端子241, 242, 243, 244、電源端子(未標號)及接地端子(未標號)，這些端子皆連接於一電路板220。此電路板220為在訊號傳輸的一目的裝置中插座端內的電路板。
圖3顯示市售連接器的插頭端100其電路板120內各層的排列。電路板120包括一基板121、一上接地面層123a、一下接地面層123b及焊墊125。上接地面層123a及下接地面層123b皆是包埋在基板121內部，並且兩者之間以基板121電性隔離。焊墊125設在基板121的上、下表面，用以與訊號端子142電性連接。在焊墊125與上接地面層123a之間是以基板121的部分材料層121a電性隔離，在焊墊125與下接地面層123b之間是以基板121的另一部分材料層121b電性隔離。
圖4顯示在市售連接器的插頭端100內部的上排端子下方設有一絕緣板件110，絕緣板件110具有一挖空部112其挖空範圍(以粗黑線繪示)對應訊號端子141, 142, 143, 144的中段及其遠離電路板的後段下方，此挖空部112會造成該區域傳輸線的差動阻抗值急遽提升。因此，本發明將訊號端子141, 142, 143, 144中段的一部分線段的厚度增加，用以增加訊號端子側面的面積，從而使傳輸線在該區域的分布式電容增加，達到降低傳輸線在該區域之差動阻抗值的效果，使該區域的差動阻抗值在可接受的範圍內，以改善在上述頻段的共振問題，而能有更寬的傳輸通帶及達到更快的資料傳輸速率。在本實施例中，增加厚度的該部分線段是位在圖4的預定改造區域1A。
將圖4中改造區域1A內的訊號端子141, 142的部分線段進行增厚之後，其側視結構如圖5中的第一部分線段141A, 142A所示。圖5A放大顯示第一部分線段141A, 142A，其線厚從一常規厚度ST1被增加至厚度T1，其增厚幅度TA1。
如圖5及圖5A所示，在一更具體的實施例中，插頭端100的訊號端子141, 142包括連接於電路板120上的一固定端。第一部分線段141A, 142A是從訊號端子141, 142的固定端位置P0往訊號端子141, 142與插座端200交接處的方向算起，與固定端位置P0相距4.6 mm的起點位置P1到相距5.4 mm的終點位置P2之線段，將該線段進行厚度修改。厚度修改的訊號端子141, 142其第一部分線段141A, 142A的長度L1為0.8 mm，增厚幅度TA1為0.275 mm，使第一部分線段141A, 142A的線厚從原來的0.225 mm常規厚度ST1增加到0.5 mm的厚度T1。
為達成本發明的目的，除了在插頭端100進行訊號端子的厚度修改，也需要在插座端200的訊號端子241, 242, 243, 244進行相應的厚度修改。
圖6所示為本發明連接器的插座端200的改造區域1B的放大示意圖。為了得到最好的頻率響應，由圖6可知在負責高速資料傳輸的訊號端子241, 242各自有一第二部分線段241A, 242A具有類似於溜滑梯的斜坡結構，對第二部分線段241A, 242A做厚度增加，用以增加訊號端子側面的面積，從而使傳輸線在該區域的分布式電容增加，達到降低傳輸線在該區域之差動阻抗值的效果，使差動阻抗值在可接受的範圍內，以進一步改善在上述頻段的共振問題，而能有更寬的傳輸通帶及達到更快的資料傳輸速率。
如圖6及圖6A所示，在插座端200是將訊號端子241, 242的第二部分線段242A, 242A增厚，該第二部分線段242A, 242A位於訊號端子斜坡結構的中間區域，使其線厚從常規厚度ST2的0.1 mm增加到0.26 mm的厚度T2，增厚幅度TA2為0.16 mm，增厚長度為1.0 mm。
為了製造出本發明所需的訊號端子141, 142, 143, 144，本實施例提供一種製造訊號端子的方法如圖7所示，其為一種可增加訊號端子厚度的端子製造方法，用以改變訊號端子側面的面積大小而使傳輸線的分布式電容增加，從而製作出本發明所需的訊號端子141, 142, 143, 144，達到降低傳輸線差動阻抗值的效果，使差動阻抗值在可接受的範圍內。
如圖7所示，先提供一塊具有特定外形的導體板140，例如金屬板，在製作導體板140的外型時，先在導體板140下表面的一特定長方形區域中形成一長方形凸出部140A。將長方形凸出部140A的長邊方向定義為導體板140的橫向D2，並將導體板140的預定切割方向定義為導體板140的縱向D1，其與橫向D2相垂直。長方形凸出部140A具有一寬度W0及一隆起高度T0，其中寬度W0的方向與導體板140的縱向D1一致。並且，使該寬度W0等於訊號端子142的第一部分線段142A的長度L1；該隆起高度T0等於第一部分線段142A的增厚幅度TA1。由機器固定好導體板140之後，將導體板140從上往下壓，沿導體板140的縱向D1進行切割，從而形成多條導體線14n，用以做為改造後的第一訊號端子141, 142。
可以理解的是，按照圖7的製造方法，由於所需的導體板140外型簡單，因此可節省導體板140外型的製作工時；並且在切割導體板140的過程中，由於導體線14n之間緊密排列沒有空隙，不同於將訊號端子其部分線段增寬的習知做法，圖7的製造方法沒有額外的材料浪費進而增加不必要的成本。總體而言，本發明的訊號端子其部分線段增厚的結構可以使用較節省工時及成本的方法製造出來。
在以下本發明的第二、第三實施例中，分別採取將插頭端及插座端兩者訊號端子的部分線段增厚，再選擇性地搭配焊墊面積修改，或是搭配電路板內部的接地面層引進槽孔的做法。
第二實施例：增加訊號端子厚度並且減少焊墊面積
第二實施例仍請先參照圖5、圖5A及圖6，其是採取將插頭端100及插座端200兩者內部負責資料訊號傳遞的訊號端子141, 142, 241, 242的部分線段141A, 142A, 242A, 242A增厚(如改造區域1A及1B)並搭配焊墊125面積修改(如改造區域2)；亦即，在第一實施例的前提下，進一步將圖2A中插頭端100的訊號端子141, 142與電路板120相接的焊墊125面積減少同時將焊墊125的殘段縮短(面積減小後的焊墊改以符號125A標示)，以改變該區域傳輸線的分布式電容參數，使得因共振問題而產生在特定頻段之傳輸損耗的問題能有更進一步的改善。
圖8所示的改造區域2是在插頭端100的訊號端子141, 142, 143, 144與電路板120相接之焊墊125A進行面積修改。圖9所示為插頭端100的訊號端子141, 142與電路板120相接處的俯視放大圖，並將訊號端子143, 144隱藏而露出其下方的焊墊125A，其長度L2及寬度W2皆比原始焊墊125短及窄。
在一更具體實施例中，焊墊125的原始長度SL為1.45 mm、原始寬度SW為0.35 mm，其被減少的長度為0.23 mm、被減少的寬度為0.15 mm，因此修改後焊墊125A的剩餘長度L2為1.22 mm、剩餘寬度W2為0.2 mm。
如圖10A及圖10B所示，在第二實施例中，修改訊號端子厚度並且減少焊墊面積後的本發明模型在TDR差動阻抗表現上變得更趨於平緩，使訊號傳輸的過程中，更不容易產生訊號反射的現象。
圖11A及圖11B所示，在傳輸損耗表現上，市售模型在8 GHz之後開始出現的共振現象；本發明模型則是將共振現象移到更高的頻率才開始出現，直到頻率高到16 GHz之後才出現大幅損耗。與市售模型相比較，本發明模型的傳輸通帶增加了將近100%。
圖12A及圖12B所示，第二實施例的本發明模型可達到由USB-IF所制定之USB4 Gen3規格其中之一項目:Insertion Loss Fit at Nyquist frequency (ILfitatNq)所規範在15 GHz大於-1.5 dB以內的標準，且在連接器本身並無做太大程度的修改，以利於減少額外的成本製作新模具，就能有相當大程度的結果改善。
將圖10A、11A及12A分別與圖10B、11B及12B進行比較，可以看出在連接器的傳輸端Tx及接收端Rx的各項結果是相似的。
第三實施例：增加訊號端子厚度並且在電路板的接地面層形成槽孔
第三實施例是採取將插頭端100及插座端200的訊號端子141, 142, 241,242的部分線段增厚，但不修改焊墊125面積，而是搭配在電路板120的上接地面層123a進行去銅。具體的做法是在第一實施例的前提下，對插頭端100的電路板120的上接地面層123a或下接地面層123b的特定區域進行去銅使該處形成一個在上接地面層123a的槽孔123h，該槽孔123h沒有貫穿上接地面層123a的下方基板121及上方基板121的部分材料層121a。以此方法，可以改變該區域傳輸線的分布式電容參數，使得因共振問題而產生在特定頻段之傳輸損耗的問題能有更進一步的改善。
圖13所示為插頭端100的訊號端子141, 142與電路板120相接處的改造區域4的俯視放大圖。為了更清楚地顯示槽孔123h的位置，故在圖13及圖14中將基板121上方部分材料層121a省略；並在圖14中進一步把訊號端子141, 142及焊墊125隱藏。圖15的側視圖可清楚看出電路板120的上接地面層123a經去銅而產生一個槽孔123h(以虛線表示)，其位於焊墊125正下方，但與焊墊125之間隔著基板121的一部分材料層121a。圖16A及圖16B顯示插頭端100的電路板120的分層排列，圖16B為圖16A的各層分解圖。焊墊125是嵌在基板121的上、下表面的；上接地面層123a及下接地面層123b皆在基板121的內部；下方的焊墊125與下接地面層123b之間隔著基板121的另一部分材料層121b。
在一更具體實施例中，如圖17所示，電路板120內部的上接地面層123a(或下接地面層123b)之去銅面積的尺寸W3寸面積為1.15 mm × 1.577 mm，亦即槽孔123h的面積。再參照圖15，被去銅的上接地面層123a(或下接地面層123b)位於基板121內，被去銅的上接地面層123a的厚度T3為0.03048 mm，亦即槽孔123h的厚度。
第三實施例的本發明模型同樣改善市面上發售USB Type-C連結器的效能，針對負責資料訊號傳遞的高速訊號端子，進行線厚改良與電路板的接地面層部分去銅。圖18A及圖18B所示，本發明模型在TDR差動阻抗表現上也變得更趨於平緩，使訊號傳輸的過程中，更不容易產生訊號反射的現象。
圖19A及圖19B所示，在傳輸損耗表現上，市售模型在8 GHz之後開始出現的共振現象；本發明模型則是將共振現象移到更高的頻率才開始出現。圖19A及圖19B顯示在頻率達到16 GHz之後才出現大幅損耗。與市售模型相比較，本發明模型的傳輸通帶增加了將近100%。
圖20A及圖20B所示，本發明模型也已達到USB4 Gen3規格其中之一項目：Insertion Loss Fit at Nyquist frequency (ILfitatNq)所規範在15 GHz大於-1.5 dB以內的標準，且在連接器本身並無做太大程度的修改，就能有相當大程度的結果改善。
將圖18A、19A及20A分別與圖18B、19B及20B進行比較，可以看出在連接器的傳輸端Tx及接收端Rx的各項結果是相似的。
並且，將第二實施例的圖10A、11A及12A分別與第三實施例的圖18A、19A及20A比較，或是將第二實施例的圖10B、11B及12B分別與第三實施例的圖18B、19B及20B進行比較，可以看出兩個實施例在連接器的傳輸端Tx及接收端Rx的各項結果也是相似的。這可以說明，在增加插頭端及插座端兩者的訊號端子的部分線段厚度之後，再選擇修改該焊墊的設計，或是修改該接地面層的設計二者之一進行後續的改造，可以得到相近的效果。
綜上所述，本發明的實施例以既有滿足USB3.2 Gen2規格的USB Type-C連接器的硬體基礎來進行修改，從而解決在特定頻率範圍內的非預期共振問題，並降低訊號傳輸時在該特定頻率範圍內的插入損耗，從而提供更寬的訊號傳輸通帶，以達成USB 4 Gen 3規格所規範的資料傳輸速率。上述實施例中負責傳送資料的訊號端子其部分線段的厚度和長度，在一定程度範圍內的變動仍然可以得到良好的頻譜反應，依據設計需求亦可做些微調整。
本發明之連接器模型是對現有滿足Type-C 3.2 Gen 2規格的USB Type-C連接器的裝置結構中的訊號端子及電路板進行局部修改，沒有改變其他部位，所以在製造裝配過程中，不需重新設計連接器整體內部結構，只需調整訊號端子的厚度及調整焊墊的面積大小，或是將電路板內部的一部分接地面層去銅即可，除了不需要花費大幅成本額外生產模具，在減縮焊墊殘段或在電路板之接地面層產生槽孔以利於節省成本的同時，又能改善其共振現象。
此外，本發明對於訊號端子的部分線段進行線厚修改的發明概念，除了應用於USB Type-C連接器之外，亦可以應用於其他常用的高速傳輸連接器，如HDMI和Display Port或其他高速連接器，改善連接器對接後的訊號端子之間訊號傳送的頻譜反應。對應不同尺寸介面連接器或是以複數腳位結構之連接器，可調整實施例中的各數值以達到最佳訊號傳輸。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。
1A, 1B, 2, 4:改造區域 100:插頭端 110:絕緣板件 112:挖空部 120:(插頭端的)電路板 121:基板 121a, 121b:(基板的)部分材料層 123a:上接地面層 123b:下接地面層 123h:槽孔 125:焊墊 125A:(改造後的)焊墊 140:導體板 140A:長方形凸出部 14n:導體線 141, 142, 143, 144:(插頭端的)訊號端子 141A, 142A:第一部分線段 200:插座端 220:(插座端的)電路板 241, 242, 243, 244:(插座端的)訊號端子 241A, 242A:第二部分線段 D1:縱向 D2:橫向 L1:(第一部分線段的)長度 L2:(修改後焊墊的)剩餘長度 W3寸尺寸:被去銅面積的尺寸 P0:固定端位置 P1:(第一部分線段的)起點位置 P2:(第一部分線段的)終點位置 Rx:接收端 S11~S14及S21~S22:改造連接器的方法流程的各步驟 ST1, ST2:常規厚度 SL:(焊墊的)原始長度 SW:(焊墊的)原始寬度 TA1, TA2:增厚幅度 T0:(長方形凸出部的)隆起高度 T1:(第一部分線段的)厚度 T2:(第二部分線段的)厚度 T3:(上接地面層的)厚度 Tx:傳輸端 W0:(長方形凸出部的)寬度 W2:(修改後焊墊的)剩餘寬度
圖1是本發明之一實施例的連接器改造方法流程示意圖。
圖2A是本發明之一實施例的連接器在改造前的插頭端結構示意圖。
圖2B是本發明之一實施例的連接器在改造前的插座端結構示意圖。
圖3是沿著圖2A的插頭端中A-A切割線切開的剖面結構示意圖。
圖4是本發明之一實施例的插頭端其包括一絕緣板件的俯視結構示意圖。
圖5及圖5A是本發明之一實施例的改造後插頭端結構示意圖。
圖6及圖6A是本發明之一實施例的改造後插座端結構示意圖。
圖7是本發明之一實施例的連接器其訊號端子的製造方法示意圖。
圖8是本發明之一實施例的插頭端其改造後的焊墊立體結構示意圖。
圖9是本發明之一實施例的插頭端其焊墊在改造前後的尺寸差異示意圖。
圖10A及10B是本發明之第二實施例的改造後連接器與市售連接器的差動阻抗表現比較圖。
圖11A及11B是本發明之第二實施例的改造後連接器與市售連接器的傳輸損耗比較圖。
圖12A及12B是本發明之第二實施例的改造後連接器與市售連接器的差動插入損耗(ILfitatNq)比較圖。
圖13是本發明之一實施例的插頭端其電路板的接地面層被改造的示意圖。
圖14是將圖13的訊號端子及焊墊隱藏後更清楚地顯示改造後的接地面層示意圖。
圖15是本發明之一實施例的插頭端其訊號端子與電路板相接處的剖面示意圖，顯示接地面層的挖孔位置。
圖16A是本發明之一實施例的插頭端其電路板的分層示意圖。
圖16B是圖16A的各層分解圖。
圖17是本發明之一實施例的插頭端其電路板內部的接地面層被挖空面積的尺寸示意圖。
圖18A及18B是本發明之第三實施例的改造後連接器與市售連接器的差動阻抗表現比較圖。
圖19A及19B是本發明之第三實施例的改造後連接器與市售連接器的傳輸損耗比較圖。
圖20A及20B是本發明之第三實施例的改造後連接器與市售連接器的差動插入損耗(ILfitatNq)比較圖。
S11~S14及S21~S22:改造連接器的方法流程的各步驟

Claims (10)

  1. 一種改造連接器的方法，該方法包括： 提供一連接器，其中該連接器包括一插頭端及一可與該插頭端匹配的插座端，其中該插頭端包括複數第一訊號端子及一具有挖空部的絕緣板件，該絕緣板件設置於該複數第一訊號端子的下方，每一該第一訊號端子具有一第一常規厚度並且包括一第一部分線段對應地位於該絕緣板件的該挖空部的上方，其中該插座端具有複數第二訊號端子，每一該第二訊號端子具有一第二常規厚度並且包括一具有斜坡結構的第二部分線段； 增加每一該第一訊號端子的該第一部分線段的厚度，使該第一部分線段具有一第一厚度其大於該第一常規厚度；以及 增加每一該第二訊號端子的該第二部分線段的厚度，使該第二部分線段具有一第二厚度其大於該第二常規厚度。
  2. 如請求項1所述的方法，其中該插頭端的該複數第一訊號端子各自具有一端通過一焊墊而連接於一電路板上，該電路板的內部具有一接地面層，該方法更包括： 選擇以下兩設計之其一進行後續的改造： 修改該焊墊的設計；或 修改該接地面層的設計。
  3. 如請求項2所述的方法，其中修改該焊墊的設計包括： 減小該焊墊的面積。
  4. 如請求項3所述的方法，其中減小該焊墊的面積的步驟包括： 縮短該焊墊的殘段，使其長度變短；以及 將變短的該焊墊的寬度變窄。
  5. 如請求項3所述的方法，其中減小該焊墊的面積的步驟包括： 將該焊墊的寬度修改至與其連接的該第一訊號端子的寬度相等。
  6. 如請求項2所述的方法，其中修改該接地面層的設計包括： 在該接地面層的一部分區域去銅而形成一槽孔，並使該槽孔位於該焊接處正下方。
  7. 如請求項6所述的方法，其中該槽孔的尺寸為1.15 mm × 1.577 mm，並且被去銅的接地面層的厚度為0.03048 mm。
  8. 如請求項1所述的方法，其中增加每一該第一訊號端子的該第一部分線段的厚度的步驟包括： 提供一導體板，其中該導體板具有一上表面及一下表面，並定義該導體板具有互相垂直的一橫向及一縱向； 使該導體板的該下表面形成一長方形凸出部，其中該長方形凸出部的長邊沿該導體板的該橫向取向，並且該長方形凸出部具有一寬度及一隆起高度，其中該寬度沿該導體板的該縱向取向並且等於該第一部分線段的長度，該隆起高度等於該第一部分線段的一增厚幅度；以及 將該導體板從上往下壓，沿該導體板的該縱向進行切割，從而形成多條導體線，用以做為該複數第一訊號端子。
  9. 如請求項1所述的方法，其中該第一訊號端子包括連接在一電路板上的一固定端位置，該第一部分線段是從該固定端位置往該第一訊號端子與該插座端交接處的方向算起，與該固定端位置相距4.6 mm 到5.4 mm的線段，其中該第一部分線段的增厚幅度為0.275 mm。
  10. 如請求項1所述的方法，其中增加該插座端的每一該第二訊號端子的該第二部分線段的厚度的步驟中，該第二部分線段位於該斜坡結構的中間區域，其增厚幅度為0.16 mm，其增厚長度為1.0 mm。
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