改善EMI问题的USBTYPE-A母座的制作方法

改善emi问题的usb type-a母座
技术领域
1.本发明涉及usb连接器领域技术，尤其是指一种改善emi问题的usb type-a母座，其主要指usb 3.0type-a母座。


背景技术：

2.usb type-a母座应用较为广泛，主要运用在充电和传输数据上，例如：手机、电脑、充电适配器、移动电源等电器产品上通常会配置usb type-a母座。对于充电和传输数据而言，如何传输更大电流以及如何更好地满足高速数据传输，一直是个重要的研究课题。
3.例如cn 212462117 u公开了一种usb3.0直插式大电流母座，包括绝缘座，所述绝缘座的正面分别贯穿开设有第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽的内部固定连接有第一触片，所述第二卡槽的内部固定连接有第二触片，其通过第一触片、第二触片、第一针脚、第二针脚和第三针脚的配合使用，通过加大第一触片、第二触片、第一针脚、第二针脚和第三针脚的宽度，增大与公头的接触面和焊锡板上的接触面，使得该母座通过电流增大，但是，在实际使用时，差分信号向共模信号转换，共模噪声会直接导致emi(电磁干扰)。如图16至图18所示，其显示了现有技术的9pin焊接脚式的usb3.0 type-a母座进行高频仿真实验分析时的差分转同模情况、插入损耗情况以及串音情况。
4.因此，需要研究一种新的技术方案来解决上述问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种改善emi问题的usb type-a母座，其可传输更大的电流，同时，有效降低差分信号向共模信号的转换，改善emi问题。
6.为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
7.一种改善emi问题的usb type-a母座，包括有绝缘本体、端子组和壳体；所述绝缘本体具有舌板和连接于所述舌板的基座，所述端子组设置于所述绝缘本体上，所述端子组包括有若干个端子，所述端子均具有接触部、固定部和焊接脚，所述接触部露于所述舌板，所述焊接脚露出所述基座外；所述壳体包覆于所述绝缘本体的外周，且围绕所述舌板以形成插接腔；
8.所述若干端子中至少定义有gnd端子、vbus端子、第一组差分信号对端子和第二组差分信号对端子；所述gnd端子的焊接脚分成相互隔开的两个gnd分支焊接脚，其中一个所述gnd分支焊接脚位于所述第一组差分信号对端子的两个焊接脚之间，且所述第一组差分信号对端子的一个焊接脚位于两个所述gnd分支焊接脚之间；所述vbus端子的焊接脚分成相互隔开的两个vbus分支焊接脚，其中一个所述vbus分支焊接脚位于所述第二组差分信号对端子的两个焊接脚之间，且所述第二组差分信号对端子的一个焊接脚位于两个所述vbus分支焊接脚之间。
9.作为一种优选方案，所述第一组差分信号对端子和所述第二组差分信号对端子，
其一为tx端子组，另一为rx端子组，所述tx端子组包括有tx+端子和tx-端子，所述rx端子组包括有rx+端子和rx-端子。
10.作为一种优选方案，所述gnd端子的固定部分成相互隔开的两个gnd分支固定部，所述两个gnd分支固定部的一端均连接于所述gnd端子的接触部，其中一gnd分支焊接脚自一gnd分支固定部的另一端一体延伸设置，另一gnd分支焊接脚自另一gnd分支固定部的另一端一体延伸设置。
11.作为一种优选方案，所述第一组差分信号对端子和所述两个gnd分支固定部并排间距布置。
12.作为一种优选方案，所述vbus端子的固定部分成相互隔开的两个vbus分支固定部，所述两个vbus分支固定部的一端均连接于所述vbus端子的接触部，其中一vbus分支焊接脚自一vbus分支固定部的另一端一体延伸设置，另一vbus分支焊接脚自另一vbus分支固定部的另一端一体延伸设置。
13.作为一种优选方案，所述第二组差分信号对端子和所述两个vbus分支固定部并排间距布置。
14.作为一种优选方案，所述若干端子中还定义有d+端子和d-端子，所述d+端子和d-端子位于所述第一组差分信号对端子和所述第二组差分信号对端子之间。
15.作为一种优选方案，所述若干端子中还定义有gnd_drain端子，所述gnd_drain端子位于所述d+端子和所述d-端子之间。
16.作为一种优选方案，一个所述gnd分支焊接脚、rx-端子的焊接脚、另一个所述gnd分支焊接脚、所述rx+端子的焊接脚、所述d+端子的焊接脚、所述gnd_drain端子的焊接脚、所述d-端子的焊接脚、所述tx-端子的焊接脚、一个所述vbus分支焊接脚、所述tx+端子的焊接脚以及另一个所述vbus分支焊接脚依次间距并排布置。
17.一种usb type-a连接器组件，其包括有相适配的usb type-a公头和usb type-a母座，所述usb type-a母座为前面任一项所述的改善emi问题的usb type-a母座；
18.以及，所述usb type-a公头的端子组中，其gnd端子的焊接脚也分成相互隔开的两个gnd分支焊接脚，其中一个gnd分支焊接脚位于其第一组差分信号对端子的两个焊接脚之间，且第一组差分信号对端子的一个焊接脚位于两个gnd分支焊接脚之间；其vbus端子的焊接脚分成相互隔开的两个vbus分支焊接脚，其中一个vbus分支焊接脚位于其第二组差分信号对端子的两个焊接脚之间，且第二组差分信号对端子的一个焊接脚位于两个vbus分支焊接脚之间。
19.本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要通过将gnd端子的焊接脚分成相互隔开的两个gnd分支焊接脚，将vbus端子的焊接脚分成相互隔开的两个vbus分支焊接脚，并且，其中一个gnd分支焊接脚位于第一组差分信号对端子的两个焊接脚之间，第一组差分信号对端子的一个焊接脚位于两个gnd分支焊接脚之间，其中一个vbus分支焊接脚位于第二组差分信号对端子的两个焊接脚之间，述第二组差分信号对端子的一个焊接脚位于两个vbus分支焊接脚之间；一方面，可传输更大的电流，另一方面，有效降低差分信号向共模信号的转换，改善emi问题。
20.为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
21.图1是本发明之实施例的改善emi问题的usb type-a母座的立体示图；
22.图2是本发明之实施例的改善emi问题的usb type-a母座的仰视图；
23.图3是本发明之实施例的改善emi问题的usb type-a母座的主视图；
24.图4是本发明之实施例的改善emi问题的usb type-a母座的局部立体示图(未示壳体)；
25.图5是本发明之实施例的改善emi问题的usb type-a母座的端子组的仰视图；
26.图6是本发明之实施例的改善emi问题的usb type-a母座的端子组的前视图；
27.图7是本发明之实施例的改善emi问题的usb type-a母座的端子组的侧视图；
28.图8是本发明之实施例的改善emi问题的usb type-a母座的端子组的立体示图；
29.图9是本发明之实施例的gnd端子、d+端子、d-端子以及vbus端子的立体示图；
30.图10是本发明之实施例的rx-端子、rx+端子、gnd_drain端子、tx-端子以及tx+端子的立体示图；
31.图11是可选择适配的usb3.0 type-a公头的端子组的仰视图；
32.图12是可选择适配的usb 3.0type-a公头和usb 3.0type-a母座的结构示图；
33.图13是本发明之实施的usb3.0 type-a母座进行高频仿真实验分析时的差分转同模情况；
34.图14是本发明之实施的usb3.0 type-a母座进行高频仿真实验分析时的插入损耗情况；
35.图15是本发明之实施的usb3.0 type-a母座进行高频仿真实验分析时的串音情况；
36.图16是现有技术的9pin焊接脚式的usb3.0 type-a母座进行高频仿真实验分析时的差分转同模情况；
37.图17是现有技术的9pin焊接脚式的usb3.0 type-a母座进行高频仿真实验分析时的插入损耗情况；
38.图18是现有技术的9pin焊接脚式的usb3.0 type-a母座进行高频仿真实验分析时的串音情况。
39.附图标识说明：绝缘本体1、端子组2、壳体3、接触部4、gnd端子5、vbus端子6、gnd1焊接脚51、gnd2焊接脚52、vbus1焊接脚61、vbus2焊接脚62、tx+端子7、tx-端子8、rx+端子9、rx-端子10、gnd分支固定部53、vbus分支固定部63、d+端子11、d-端子12、gnd_drain端子13、固定部14、舌板15、基座16、插接腔17、usb 3.0type-a公头100、usb 3.0type-a母座200。
具体实施方式
40.请参照图1至图15所示，其显示出了本发明之实施例的具体结构。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
42.本实施例中，以usb 3.0type-a母座为例作说明，一种改善emi问题的usb type-a
母座，包括有绝缘本体1、端子组2和壳体3；所述绝缘本体1具有舌板15和连接于所述舌板15的基座16，所述端子组2设置于所述绝缘本体1上，通常是注塑成型固定于所述绝缘本体1上；所述端子组2包括有若干个端子，所述端子均具有接触部4、固定部14和焊接脚，所述接触部4露于所述舌板15的底部，所述焊接脚露出所述基座16外，具体地，所述若干端子的所有焊接脚呈前后两排布置，前排是插pin式，后排是贴片式；所述壳体3包覆于所述绝缘本体1的外周，且围绕所述舌板15以形成插接腔17。
43.接下来，主要介绍端子组2的结构：
44.所述若干端子中至少定义有gnd端子5、vbus端子6、第一组差分信号对端子和第二组差分信号对端子；所述gnd端子的焊接脚分成相互隔开的两个gnd分支焊接脚(即gnd1焊接脚51和gnd2焊接脚52)，其中一个所述gnd分支焊接脚位于所述第一组差分信号对端子的两个焊接脚之间，且所述第一组差分信号对端子的一个焊接脚位于两个所述gnd分支焊接脚之间；所述vbus端子的焊接脚分成相互隔开的两个vbus分支焊接脚(即vbus1焊接脚61和vbus2焊接脚62)，其中一个所述vbus分支焊接脚位于所述第二组差分信号对端子的两个焊接脚之间，且所述第二组差分信号对端子的一个焊接脚位于两个所述vbus分支焊接脚之间。如此，有效降低差分信号向共模信号的转换，改善emi问题。
45.所述第一组差分信号对端子和所述第二组差分信号对端子，其一为tx端子组，另一为rx端子组，所述tx端子组包括有tx+端子7和tx-端子8，所述rx端子组包括有rx+端子9和rx-端子10。所述gnd端子的固定部分成相互隔开的两个gnd分支固定部53，所述两个gnd分支固定部53的一端均连接于所述gnd端子的接触部4的后端，其中一gnd分支焊接脚自一gnd分支固定部53的另一端往后一体延伸设置，另一gnd分支焊接脚自另一gnd分支固定部53的另一端往后一体延伸设置。所述第一组差分信号对端子和所述两个gnd分支固定部53并排间距布置。所述vbus端子的固定部分成相互隔开的两个vbus分支固定部63，所述两个vbus分支固定部63的一端均连接于所述vbus端子的接触部4的后端，其中一vbus分支焊接脚自一vbus分支固定部63的另一端往后一体延伸设置，另一vbus分支焊接脚自另一vbus分支固定部63的另一端往后一体延伸设置。所述第二组差分信号对端子和所述两个vbus分支固定部63并排间距布置。
46.所述若干端子中还定义有d+端子11和d-端子12，所述d+端子11和d-端子12位于所述第一组差分信号对端子和所述第二组差分信号对端子之间。所述若干端子中还定义有gnd_drain端子13，所述gnd_drain端子13位于所述d+端子11和所述d-端子12之间。一个所述gnd分支焊接脚、rx-端子的焊接脚、另一个所述gnd分支焊接脚、所述rx+端子的焊接脚、所述d+端子的焊接脚、所述gnd_drain端子的焊接脚、所述d-端子的焊接脚、所述tx-端子的焊接脚、一个所述vbus分支焊接脚、所述tx+端子的焊接脚以及另一个所述vbus分支焊接脚依次间距并排布置于所述基座的后侧。所述一gnd分支固定部53、所述另一gnd分支固定部53、所述d+端子的固定部、所述d-端子的固定部、所述一vbus分支固定部63以及所述另一vbus分支固定部63，依次邻设并形成间隔，所述rx-端子的固定部、所述rx+端子的固定部、所述gnd_drain端子的固定部、所述tx-端子的固定部以及所述tx+端子的固定部14位于相应的所述间隔的上方，利用上下错位设计，使得gnd分支固定部53和vbus分支固定部63的面积可以设计得更宽，有利于传输更大电流，其它端子例如d+端子、d-端子、rx-端子、rx+端子、tx-端子、tx+端子、gnd_drain端子各自的固定部以及接触部4的宽度可以设计得更宽，
有利于提高这些端子自身结构强度以及其在绝缘本体1内的稳固性，同时，提高公头、母头插接使用时的接触可靠性。而且，由于在差分信号对端子的最外侧边(也相当于是整个端子组2的左、右外侧部位)，只需预留一个gnd分支固定部53、一个vbus分支固定部63的设计空间，最外侧边的gnd分支固定部53、vbus分支固定部63可以设计足够宽度，仍能满足整个端子组2及usb 3.0type-a母座的结构布局，主要是控制好接触部4的位置即可。
47.图16至图18所示，其显示了现有技术的9pin焊接脚式的usb3.0 type-a母座进行高频仿真实验分析时的差分转同模情况、插入损耗情况以及串音情况。图13至图15所示，其显示了本发明之实施例的11pin焊接脚式的usb3.0 type-a母座进行高频仿真实验分析时的差分转同模情况、插入损耗情况以及串音情况。可以看出：本发明之实施例，反映差分转同模情况的db值比传统技术低5db(通常是db值越小越好)，即：比现有技术的9pin焊接脚式的usb3.0 type-a母座的db值明显低；而插入损耗情况，此项db值越大越好，本发明之实施例比传统技术高0.9db；以及，串音情况，此项db值越小越好，本发明之实施例比传统技术低2db。经过进行仿真和实验论证，可知本发明之技术有效控制了usb3.0 type-a母座的差模到共模的转换问题，进而改善emi问题。需要说明的是：高频仿真实验分析表中的db数值都是负值，按真正的数值大小(越趋于0越大)来讲，差分转同模、串音的db数值是越小越好，而插入损耗的db数值是越大越好。
48.如图11和图12所示，还提供一种usb 3.0type-a连接器组件，其包括有相适配的usb 3.0type-a公头100和usb 3.0type-a母座200，所述usb 3.0type-a母座200为前述的usb 3.0type-a母座，所述usb 3.0type-a公头100与普通的usb 3.0type-a公头相比，主要区别在于：其端子组中，gnd端子的焊接脚分成相互隔开的两个gnd分支焊接脚(即gnd1焊接脚和gnd2焊接脚)，其中一个所述gnd分支焊接脚位于所述第一组差分信号对端子的两个焊接脚之间，且所述第一组差分信号对端子的一个焊接脚位于两个所述gnd分支焊接脚之间；所述vbus端子的焊接脚分成相互隔开的两个vbus分支焊接脚(即vbus1焊接脚和vbus2焊接脚)，其中一个所述vbus分支焊接脚位于所述第二组差分信号对端子的两个焊接脚之间，且所述第二组差分信号对端子的一个焊接脚位于两个所述vbus分支焊接脚之间。同样地，所述第一组差分信号对端子和所述第二组差分信号对端子，其一为tx端子组，另一为rx端子组，所述tx端子组包括有tx+端子和tx-端子，所述rx端子组包括有rx+端子和rx-端子。所述若干端子中还定义有d+端子和d-端子、gnd_drain端子。一个所述gnd分支焊接脚、rx-端子的焊接脚、另一个所述gnd分支焊接脚、所述rx+端子的焊接脚、所述d+端子的焊接脚、所述gnd_drain端子的焊接脚、所述d-端子的焊接脚、所述tx-端子的焊接脚、一个所述vbus分支焊接脚、所述tx+端子的焊接脚以及另一个所述vbus分支焊接脚依次间距并排布置。
49.在usb 3.0type-a连接器组件中，若usb 3.0type-a公头和usb 3.0type-a母座均采用本文中所述的改进结构(主要指：将gnd端子的焊接脚分成相互隔开的两个gnd分支焊接脚，将vbus端子的焊接脚分成相互隔开的两个vbus分支焊接脚，并且把差分信号对端子上下错位式隔开)，其在大电流传输及改善emi问题，会有更优越的表现。
50.当然，对于某数据线或者某电子产品上，单个设置usb 3.0type-a公头或者usb 3.0type-a母座，由于其usb 3.0type-a公头或者usb 3.0type-a母座采用本文中所述的改进结构，即使其与普通的usb 3.0type-a母座或者usb 3.0type-a公头相应适配，在大电流传输及改善emi问题上均有较佳表现。
51.以及，还提供一种电子产品或移动终端，例如：手机、电脑、充电适配器、移动电源、移动存储器、数据线等，其配置有前述的usb type-a母座、usb 3.0type-a公头或者usb 3.0type-a连接器组件。通常是指将前述的usb type-a母座或usb 3.0type-a公头设置在手机、电脑、充电适配器、移动电源、移动存储器、数据线等电子产品或移动终端上。
52.本发明的设计重点在于，其主要通过将gnd端子的焊接脚分成相互隔开的两个gnd分支焊接脚，将vbus端子的焊接脚分成相互隔开的两个vbus分支焊接脚，并且，其中一个gnd分支焊接脚位于第一组差分信号对端子的两个焊接脚之间，第一组差分信号对端子的一个焊接脚位于两个gnd分支焊接脚之间，其中一个vbus分支焊接脚位于第二组差分信号对端子的两个焊接脚之间，所述第二组差分信号对端子的一个焊接脚位于两个vbus分支焊接脚之间；一方面，可传输更大的电流，另一方面，有效降低差分信号向共模信号的转换，改善emi问题。
53.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
type-a母座；以及，所述usb type-a公头的端子组中，其gnd端子的焊接脚也分成相互隔开的两个gnd分支焊接脚，其中一个gnd分支焊接脚位于其第一组差分信号对端子的两个焊接脚之间，且第一组差分信号对端子的一个焊接脚位于两个gnd分支焊接脚之间；其vbus端子的焊接脚分成相互隔开的两个vbus分支焊接脚，其中一个vbus分支焊接脚位于其第二组差分信号对端子的两个焊接脚之间，且第二组差分信号对端子的一个焊接脚位于两个vbus分支焊接脚之间。

技术总结
本发明公开一种改善EMI问题的USB TYPE-A母座及USB TYPE-A连接器组件，所述USB TYPE-A母座包括绝缘本体、端子组和壳体；绝缘本体具有舌板和连接于舌板的基座，端子组设置于绝缘本体上，端子组包括有若干个端子，端子均具有接触部、固定部和焊接脚，接触部露于舌板，焊接脚露出基座外；壳体包覆于绝缘本体的外周，且围绕舌板以形成插接腔；若干端子中至少定义有GND端子、VBUS端子、第一组差分信号对端子和第二组差分信号对端子；GND端子的焊接脚分成相互隔开的两个GND分支焊接脚，VBUS端子的焊接脚分成相互隔开的两个VBUS分支焊接脚。如此，可传输更大的电流，同时，有效降低差分信号向共模信号的转换，改善EMI问题。改善EMI问题。改善EMI问题。


技术研发人员：韩林 王钰 杨生虎
受保护的技术使用者：广东联基精密工业有限公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/7/25