具有电磁屏蔽功能的电连接器的制作方法

1.本实用新型关于一种电连接器，尤指一种可防止电连接器内部及外部的电磁干扰并具有电磁屏蔽功能的电连接器。


背景技术：

2.习知连接器系指用于电子讯号的连接元件及附属配件，各电子装置之间藉由线缆以及连接器转换与传输讯号，换言之，连接器也是讯号之间的桥梁。连接器广泛运用在汽车和电脑周边应用通讯数据应用、工业、军事航太、运输、消费性电子、医疗、仪器、商业设备等，因此，连接器在多种领域中皆扮演着重要的角色。在这个资讯发达、讲求效率的世代，讯号的传送速度持续朝向高速化发展。因此，也发展出高频连接器以增加讯号的传送速率。
3.一般来说，当连接器所搭载的讯号频率越高时，越容易受到内部或外界因素而受影响，例如：电磁干扰(electromagnetic interference,emi)或射频干扰(radio frequency interference,rfi)。连接器会因受到电磁干扰或射频干扰而导致讯号不完整，进一步影响传输品质。除此之外，随着电子产业的发展，电子产品皆有小型化的趋势，因此，连接器内部的各线缆之间的距离也越来越靠近。由于各线缆的间距缩小不利于高频讯号的传输，因此容易造成高频差分线缆之间的串扰现象(crosstalk)。由于上述的干扰原因，着实影响了连接器的讯号传输特性。
4.为了防止电连接器内部及外部的电磁干扰，通常会在线缆的线芯外层覆盖绝缘层后，再以金属网包覆绝缘层以形成屏蔽层。屏蔽层的主要功能为将线缆通电时所产生的电磁场遮罩在绝缘线芯内，以减少对外界产生电磁干扰。然而，当线缆连接于电连接器的电路板上时，线缆需剥除屏蔽层及绝缘层以露出线芯，再将线芯焊接于电路板上。此时，各线缆的线芯之间并无屏蔽层的保护，可能仍会造成线缆之间的串扰现象。并且，经剥除的屏蔽层有可能会曝露在线缆外部，使得屏蔽层对线缆的阻接、插入损耗等造成很大的影响，进而降低线缆的传输品质。
5.因此，有必要研发一种电连接器，可防止电连接器内部及外部的电磁干扰，以解决先前技术的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种具有电磁屏蔽功能的电连接器，其结构简单，操作维护方便，能克服现有技术的缺陷，其能有效防止电连接器内部及外部的电磁干扰，适用广泛，提高传输品质及效率。
7.为实现上述目的，本实用新型公开了一种具有电磁屏蔽功能的电连接器，其特征在于包含：
8.一电路板，包含多个导电焊垫以及一接地元件；
9.多个连接该电路板的线缆，每一该些线缆均包含一线芯以及包覆于该线芯外的一屏蔽层，该线芯的一端自该屏蔽层向外延伸裸露并且该些各线缆的该些线芯分别电连接至
该些导电焊垫；以及
10.一屏蔽构件，设置于该电路板上并电连接于该接地元件，该屏蔽构件形成多个屏蔽凹槽以使该些导电焊垫及该些线缆分别位于其中，每一屏蔽凹槽包含一接触部以及自该接触部延伸的一屏蔽部，该些屏蔽凹槽的接触部分别接触并串联该些线缆的该屏蔽层并且该些屏蔽凹槽的该屏蔽部分别覆盖该些线缆所裸露出的线芯以对该些线缆提供电磁屏蔽。
11.其中，该屏蔽构件包含多个分别设置于该些屏蔽凹槽的接触部的凸肋结构，该些凸肋结构分别接触该些线缆的该些屏蔽层。
12.其中，该些屏蔽凹槽的接触部的形状对应该些线缆的该屏蔽层的形状。
13.其中，该些导电焊垫包含一第一导电焊垫及一第二导电焊垫，该些线缆包含一第一线缆，并且该第一线缆包含一第一线芯以及一第二线芯，该第一导电焊垫及第二导电焊垫位于该些屏蔽凹槽的一第一屏蔽凹槽中，并且该第一线芯及该第二线芯分别连接该第一导电焊垫及该第二导电焊垫。
14.其中，该屏蔽构件包含多个设置于该些屏蔽凹槽的屏蔽部的突出结构，该些突出结构分别位于二相邻线缆之间。
15.其中，该接地元件包含多个接地焊垫，该些接地焊垫的数量及位置对应该些突出结构的数量及位置，并且该些突出结构分别连接该些接地焊垫。
16.其中，该屏蔽构件包含一第一侧壁及一第二侧壁，该第一侧壁及该第二侧壁互相相对并且该些屏蔽凹槽位于该第一侧壁及该第二侧壁之间，该第一侧壁及该第二侧壁的长度小于该些突出结构的长度。
17.其中，该接地元件为一接地层，并且该屏蔽构件以铆压或卡扣的方式电连接该接地层。
18.其中，该屏蔽构件的材料选自于金属及导电塑料的其中之一。
19.其中，该屏蔽构件包含一位于该屏蔽部并且连接该些屏蔽凹槽的第三侧壁以使该屏蔽部完全覆盖该些线缆的该些线芯并且该屏蔽构件不接触该些线芯。
20.综上所述，本实用新型的具有电磁屏蔽功能的电连接器可透过屏蔽构件同时覆盖线缆的线芯并且接触线缆的屏蔽层以提供电磁屏蔽效果，进而提高效率。并且，本实用新型的电连接器可透过屏蔽构件的突出结构区隔相邻的两线缆并产生电磁屏蔽效果，以防止电连器内部的线缆之间的串扰，进而提高电磁屏蔽效率。再者，本实用新型的电连接器的屏蔽构件可以多种形式方式接触线缆的屏蔽层，以因应不同线径的线缆，进而提高效率。此外，本实用新型的电连接器可透过屏蔽构件覆盖线缆的线芯及屏蔽层，以防止电连接器的线缆受到外部的其他电子元件的电磁干扰，进而提高传输品质及效率。
附图说明
21.图1显示了根据本实用新型的一具体实施例的具有电磁屏蔽功能的电连接器的部分分解示意图。
22.图2显示了图1的电路板、线缆及屏蔽构件的分解示意图。
23.图3显示了图1的电路板、线缆及屏蔽构件于一视角的剖面图。
24.图4显示了图1的电路板、线缆及屏蔽构件于另一视角的剖面图。
25.图5a显示了根据本实用新型的一具体实施例的屏蔽构件结构示意图。
26.图5b显示了图5a的屏蔽构件、电路板及线缆于一视角的剖面图。
27.图6a显示了根据本实用新型的另一具体实施例的屏蔽构件结构示意图。
28.图6b显示了图6a的屏蔽构件、电路板及线缆于一视角的剖面图。
29.图7a显示了根据本实用新型的一具体实施例的屏蔽构件结构示意图。
30.图7b显示了图7a的屏蔽构件、电路板及线缆的组合图。
31.图8a显示了根据本实用新型的一具体实施例的屏蔽构件结构示意图。
32.图8b显示了图8a的屏蔽构件、电路板及线缆于另一视角的剖面图。
具体实施方式
33.为了让本实用新型的优点，精神与特征可以更容易且明确地了解，后续将以具体实施例并参照所附图式进行详述与讨论。值得注意的是，这些具体实施例仅为本实用新型代表性的具体实施例，其中所举例的特定方法、装置、条件、材质等并非用以限定本实用新型或对应的具体实施例。又，图中各装置仅系用于表达其相对位置且未按其实际比例绘述，合先叙明。
34.在本说明书的描述中，参考术语“一具体实施例”、“另一具体实施例”或“部分具体实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。
35.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向、横向、上、下、前、后、左、右、顶、底、内、外”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实用新型和简化描述，而不是指示所述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实用新型的限制。
36.请参考图1及图2。图1显示了根据本实用新型的一具体实施例的具有电磁屏蔽功能的电连接器1的部分分解示意图。图2显示了图1的电路板11、线缆12及屏蔽构件13的分解示意图。如图1及图2所示，在本具体实施例中，具有电磁屏蔽功能的电连接器1包含壳体10、电路板11、多个线缆12以及屏蔽构件13。电路板11、多个线缆12以及屏蔽构件13设置于壳体10中。电路板11包含多个导电焊垫111以及多个接地焊垫112。多个线缆12连接电路板11。每一线缆12包含线芯121以及包覆于线芯121外的屏蔽层123。线芯121的一端自屏蔽层123向外延伸裸露，并且多个线缆12的线芯121分别电连接导电焊垫111。屏蔽构件13设置于电路板11上并与接地焊垫112电连接。屏蔽构件13形成多个屏蔽凹槽131以使导电焊垫111及线缆12分别位于其中。屏蔽凹槽131包含接触部1311以及自接触部1311延伸的屏蔽部1312。屏蔽凹槽131的接触部1311分别接触并串联线缆12的屏蔽层123并且屏蔽凹槽131的屏蔽部1312分别覆盖线缆12所裸露出的线芯121，以对线缆12提供电磁屏蔽。
37.于实务中，具有电磁屏蔽功能的电连接器1的壳体10具有开口101及连通开口101的容置空间。电路板11、线缆12及屏蔽构件13可自开口101设置于容置空间中以安装于壳体10中。当电连接器1组合后，电路板11的一端裸露于壳体10外以连接电连接器1的母端，并且电路板11的另一端包含多个导电焊垫111以及多个接地焊垫112分别用以电连接线缆12及屏蔽构件13。导电焊垫111及接地焊垫112可呈直线排列，并且导电焊垫111及接地焊垫112
之间可交错排列。请注意，导电焊垫111及接地焊垫112的排列方式不限图2中的排列方式，并且导电焊垫111及接地焊垫112的尺寸可根据需求而设计。
38.如图2所示，在本具体实施例中，线缆12包含线芯121、绝缘层122以及屏蔽层123。绝缘层122包覆线芯121，并且屏蔽层123包覆绝缘层122。进一步地，绝缘层122的一端自屏蔽层123向外延伸裸露，并且线芯121的一端自绝缘层122向外延伸裸露。当电连接器1组合后，线缆12的线芯121电连接电路板11的导电焊垫111。于实务中线芯121可以焊接的方式固定及电连接于电路板11的导电焊垫111以进行传输。屏蔽层123可为片状或网状的铝箔层，以屏蔽线芯121因电流通过而产生的电磁场。屏蔽层123的材质不限于铝箔，也可为其他具有导电性的材料。位于线芯121及屏蔽层123之间的绝缘层122除了能够确保线芯121的传输功能，也能够隔绝线芯121及屏蔽层123。而线缆12进一步可包含外护套(图未示)以包覆屏蔽层123，并且部分屏蔽层123裸露于外护套。在本具体实施例中，线缆12的屏蔽层123设置于电连接器1的壳体10中，并且线缆12的外护套设置于电连接器1的壳体10的外部，但实务中不限于此，线缆的屏蔽层的长度及外护套的设置位置可依据设计或需求而决定。
39.屏蔽构件13的形状大致上为u形，并且具有顶部132、第一侧壁133a以及第二侧壁133b。进一步地，屏蔽构件13包含多个突出结构134自顶部132延伸并且位于第一侧壁133a及第二侧壁133b之间。而顶部132、第一侧壁133a与突出结构134之间，顶部132、第二侧壁133b与突出结构134之间，以及顶部132与二突出结构134之间皆可形成屏蔽凹槽131。此外，每一个屏蔽凹槽131包含接触部1311以及屏蔽部1312。如图2所示，接触部1311位于屏蔽凹槽131的一端，并且屏蔽部1312位于屏蔽凹槽131相对于接触部1311的另一端。在本具体实施例中，屏蔽构件13包含4个屏蔽凹槽131，并且包含3个突出结构134分别位于各2个屏蔽凹槽131之间。于实务中，屏蔽构件13的屏蔽凹槽131及突出结构134的数量不限于此，屏蔽凹槽131及突出结构134的数量也可根据需求或设计而决定。
40.在本具体实施例中，电路板11的接地焊垫112的数量及位置对应屏蔽构件13的突出结构134数量及位置，并且屏蔽构件13的突出结构134分别连接电路板11的接地焊垫112。如图2所示，电连接器1的电路板11包含5个接地焊垫112，并且屏蔽构件13的第一侧壁133a、第二侧壁133b以及突出结构134分别与接地焊垫112电连接，以使屏蔽构件13接地。于实务中，屏蔽构件13的材料可选自于金属、导电塑料或其他具有导电的材料。并且，屏蔽构件13的第一侧壁133a、第二侧壁133b以及突出结构134可以焊锡、铆接、卡扣等方式固定于电路板11上并电连接于接地焊垫112，以使屏蔽构件13接地。由于屏蔽构件13的第一侧壁133a、第二侧壁133b及突出结构134皆接地，并且屏蔽构件13的顶部132连接第一侧壁133a、第二侧壁133b及突出结构134，因此，屏蔽构件13的屏蔽凹槽131皆具有电磁屏蔽的功能。
41.请参考图1至图4。图3显示了图1的电路板11、线缆12及屏蔽构件13于一视角的剖面图。图4显示了图1的电路板11、线缆12及屏蔽构件13于另一视角的剖面图。如图2、图3及图4所示，在本具体实施例中，电连接器1包含4个线缆12，每个线缆12包含第一线芯121a以及第二线芯121b。屏蔽构件13的屏蔽凹槽131的数量对应线缆12的数量，并且屏蔽构件13的第一侧壁133a、第二侧壁133b以及突出结构134与接地焊垫112电连接。而电路板11的每两个接地焊垫112之间包含第一导电焊垫111a以及第二导电焊垫111b。
42.当电连接器1组合后，线缆12的第一线芯121a及第二线芯121b分别固定于电路板11的第一导电焊垫111a及第二导电焊垫111b。屏蔽构件13位于线缆12的上方并且屏蔽构件
13的第一侧壁133a、第二侧壁133b及突出结构134固定于电路板11的接地焊垫112。此时，屏蔽构件13的屏蔽凹槽131的位置对应线缆12的位置，并且电路板11的第一导电焊垫111a及第二导电焊垫111b与线缆12的第一线芯121a及第二线芯121b位于同一个屏蔽凹槽131中。进一步地，屏蔽凹槽131的接触部1311的壁面1313接触线缆12的屏蔽层123，并且屏蔽凹槽131的屏蔽部1312覆盖线缆12的第一线芯121a及第二线芯121b以及电路板11的第一导电焊垫111a及第二导电焊垫111b，以对线缆12的第一线芯121a及第二线芯121b提供电磁屏蔽。
43.于实务中，屏蔽构件13连接电路板11的接地焊垫112，并且屏蔽构件13的屏蔽凹槽131的接触部1311接触线缆12的屏蔽层123，也就是说，线缆12的屏蔽层123可透过屏蔽构件13与接地焊垫112电连接。而屏蔽凹槽131的接触部1311的形状可对应线缆12的屏蔽层123的形状，因此，当所有屏蔽凹槽131分别接触线缆12的屏蔽层123时，屏蔽凹槽131可透过接触部1311将所有线缆12的屏蔽层123串联并进行接地。因此，本实用新型的电连接器可透过屏蔽构件加强线缆的电磁屏蔽效果，进而提高效率。
44.进一步地，当电连接器1组合后，线缆12分别位于屏蔽凹槽131中。换句话说，每二相邻的线缆12之间包含一突出结构134。于实务中，当线缆12为高频差分讯号线缆时，屏蔽构件13的突出结构134可屏蔽位于相邻两屏蔽凹槽131的两线缆12，以防止电连接器内部的线缆之间的串扰(corsstalk)并且可替代线缆中的接地线，进而提高效率并节省成本。此外，当电连接器1组合后，屏蔽构件13接触线缆12的屏蔽层123并且覆盖线缆12的线芯121，因此，本实用新型的电连接器也可有效阻挡电连接器外部的其他电元件的电磁干扰，进而提高传输品质及效率。
45.而屏蔽构件的第一侧壁、第二侧壁及突出结构与电路板的接地焊垫的连接方式除了可为前述的具体实施例所述以外，也可为其他样态。在一具实施例中，屏蔽构件的第一侧壁及第二侧壁的长度小于突出结构的长度，并且屏蔽构件的突出结构连接电路板的接地焊垫。于实务中，当屏蔽构件的突出结构连接电路板的接地焊垫时，屏蔽构件具有电磁屏蔽的功能。也就是说，未连接电路板的接地焊垫的第一侧壁及第二侧壁也仍具有电磁屏蔽的功能。在另一具体实施例中，屏蔽构件的第一侧壁及第二侧壁的长度大于突出结构234的长度，并且第一侧壁及第二侧壁连接电路板的接地焊垫。于实务中，当屏蔽构件的第一侧壁及第二侧壁连接电路板的接地焊垫时，屏蔽构件具有电磁屏蔽的功能。进一步地，未连接电路板的接地焊垫的突出结构也仍具有电磁屏蔽的功能。因此，屏蔽构件的突出结构可防止各线缆之间的串扰。
46.此外，在一具体实施例中，屏蔽构件的顶部进一步包含多个沟槽相对设置于该多个屏蔽凹槽，并且线缆可跨置于屏蔽构件的沟槽中。于实务中，当电连接器因设计而包含上下两层的线缆时，位于下层的线缆可靠附于电路板上，并且屏蔽构件的屏蔽凹槽可设置于下层的线缆上；而位于上层的线缆的线芯焊接于电路板上后，线缆的屏蔽层可进一步跨置并接触屏蔽构件的沟槽中。因此，屏蔽构件不仅可透过屏蔽凹槽防止同层的线缆之间的串扰，屏蔽构件也可透过沟槽防止不同层的线缆之间的干扰，并且使线缆能够排列整齐而较不易缠绕，并且也能够节省空间。而沟槽的数量可对应上层线缆的数量。
47.而电路板的接地元件可为前述的具体实施例所述的接地焊垫以外，也可为其他样态。在一具体实施例中，接地元件为接地层，并且屏蔽构件电连接该接地层。于实务中，电路板可为多层印刷电路板，并且接地层可设置于电路板中。电路板的接地层以外的层板可以
蚀刻的方式形成多个孔洞，并且孔洞的位置可对应屏蔽构件的侧壁的位置。当屏蔽构件设置于电路板上时，屏蔽构件的侧壁可透过孔洞并以铆接及卡扣等方式连接电路板的接地层，以使屏蔽构件接地并具有屏蔽功能。相同地，电路板的孔洞的位置进一步可对应屏蔽构件的突出结构的位置。屏蔽构件的突出结构可透过孔洞并以铆接及卡扣等方式连接电路板的接地层。
48.屏蔽构件的结构除了可为前述的具体实施例的样态之外，也可为其他样态。请参考图5a及图5b。图5a显示了根据本实用新型的一具体实施例的屏蔽构件23结构示意图。图5b显示了图5a的屏蔽构件23、电路板21及线缆22于一视角的剖面图。如图5a所示，本具体实施例与前述的具体实施例的不同之处，在于本具体实施例的屏蔽构件23进一步包含多个凸肋结构235。凸肋结构235分别设置于屏蔽凹槽231的接触部2311并且位于屏蔽凹槽231中。于实务中，凸肋结构235的形状可为正方形、长方形或圆弧形等，并且凸肋结构235可一体成形于屏蔽构件23或以冲压的方式设置于屏蔽构件23上。当电连接器组合后，屏蔽凹槽231的凸肋结构235接触线缆22的屏蔽层223，以对线缆22提供电磁屏蔽。在本具体实施例中，凸肋结构235位于屏蔽构件23的顶部，但不限于此，凸肋结构235也可位于接触部2311的侧壁或突出结构上。由于电连接器有可能会因设计或需求而包含不同线径的线缆，因此，本实用新型的电连接器的屏蔽构件可透过凸肋结构接触线径较小的线缆的屏蔽层，以提高屏蔽效率。
49.请参考图6a及图6b。图6a显示了根据本实用新型的另一具体实施例的屏蔽构件33结构示意图。图6b显示了图6a的屏蔽构件33、电路板31及线缆32于一视角的剖面图。如图6a所示，本具体实施例与前述的具体实施例的不同之处，在于本具体实施例的屏蔽构件33进一步包含多个弹性结构335。弹性结构335分别设置于屏蔽凹槽331的接触部3311并且自壁面3311往屏蔽凹槽331延伸。于实务中，弹性结构335可为弹臂，并且弹臂可以冲压的方式形成于屏蔽构件33上。由于电连接器有可能会因设计或需求而包含不同线径的线缆，因此，当电连接器组合后，位于屏蔽凹槽331的弹性结构335可接触线径较小的线缆32的屏蔽层323，以对线缆32提供电磁屏蔽。而线径较大的线缆32则可先挤压屏蔽凹槽331的弹性结构335，接着弹性结构335再根据被挤压后所产生的弹性力抵住并接触线缆32的屏蔽层323，以对线缆32提供电磁屏蔽。因此，本实用新型的电连接器的屏蔽构件也可透过弹性结构接触线径较小的线缆的屏蔽层，以提高屏蔽效率。
50.请参考图7a及图7b。图7a显示了根据本实用新型的一具体实施例的屏蔽构件结构43示意图。图7b显示了图7a的屏蔽构件43、电路板41及线缆42的组合图。如图7a及图7b所示，在本具体实施例中，屏蔽构件43的屏蔽部4312进一步包含多个分隔结构436分别设置于屏蔽凹槽431中，并且分隔结构436设置于屏蔽构件43靠近线缆42的线芯421的端部。分隔结构436的形状可对应各组线缆42的线芯421的形状。当屏蔽构件43设置于电路板41上时，屏蔽构件43的屏蔽部4312可藉由分隔结构436覆盖并隔开线缆42的线芯421，以提供线缆42中各线芯421之间的电磁屏蔽功能，进而提高屏蔽效率。
51.请参考图8a及图8b。图8a显示了根据本实用新型的一具体实施例的屏蔽构件结构53示意图。图8b显示了图8a的屏蔽构件53、电路板51及线缆52于另一视角的剖面图。如图8a及图8b所示，本具体实施例与前述的具体实施例的不同之处，在于本具体实施例的屏蔽构件53进一步包含第三侧壁533c位于屏蔽部5312并且连接屏蔽凹槽531。于实务中，第三侧壁
533c可设置于屏蔽构件53的端部并且覆盖屏蔽凹槽531的其中一端的开口。进一步地，第三侧壁533c可设置于屏蔽构件53靠近线缆52的线芯521的一端。而第三侧壁533c可连接屏蔽构件53的第一侧壁533a和第二侧壁533b，也可连接突出结构534。因此，当屏蔽构件53设置于电路板51上时，屏蔽构件53的屏蔽部5312可完全覆盖线缆52的线芯521，并且屏蔽构件53不接触线芯521，以对线缆52提供更完整的电磁屏蔽，进而提高屏蔽效率。
52.综上所述，本实用新型的具有电磁屏蔽功能的电连接器可透过屏蔽构件同时覆盖线缆的线芯并且接触线缆的屏蔽层以提供电磁屏蔽效果，进而提高效率。并且，本实用新型的电连接器可透过屏蔽构件的突出结构区隔相邻的两线缆并产生电磁屏蔽效果，以防止电连器内部的线缆之间的串扰，进而提高电磁屏蔽效率。再者，本实用新型的电连接器的屏蔽构件可以多种形式方式接触线缆的屏蔽层，以因应不同线径的线缆，进而提高效率。此外，本实用新型的电连接器可透过屏蔽构件覆盖线缆的线芯及屏蔽层，以防止电连接器的线缆受到外部的其他电子元件的电磁干扰，进而提高传输品质及效率。
53.藉由以上较佳具体实施例的详述，系希望能更加清楚描述本实用新型的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本实用新型的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本实用新型所欲申请的专利范围的范畴内。因此，本实用新型所申请的专利范围的范畴应根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。