CN115440463A - 电子装置及其连接器 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电子装置及其连接器，该连接器包括第一电路板和至少两个第二电路板，第一电路板上设置有至少两个第一电磁元件；第二电路板均固定在第一电路板上，每一第二电路板上均设置有至少一个第二电磁元件；第一电路板和每一第二电路板均包括基板、磁芯、传输线层以及多个导电件，磁芯，传输线层以及多个导电件构成设置在基板上的第一电磁元件或第二电磁元件；其中，每一第一电磁元件和每一第二电磁元件电连接，第一电磁元件中的磁芯的轴线方向与第二电磁元件中的磁芯的轴线方向相互垂直。通过设置第一电磁元件和第二电磁元件中的磁芯的轴线方向相互垂直，可以便于第一电磁元件和第二电磁元件的线圈的走线设计，减少信号之间的相互干扰。

Description

电子装置及其连接器

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种电子装置及其连接器。

背景技术

连接器作为现代设备中信号传输与控制的媒介，已成为现代设备中不可或缺的元器件。市面上的大部分电子装置中均配置有多个连接器以通过传输线连接外部控制装置，以接收控制指令或通过传输线连接另一电子装置，使多个电子装置之间能互相传输资料。

连接器通常包括变压器和滤波器，为了减小连接器的体积以及提升连接器的性能，目前通常将变压器和滤波器同层或者不同层埋设在电路板上，以减小连接器的体积。但是采用此种方式使得变压器和滤波器上的电磁元件之间相互靠近，使得电磁元件之间的干扰较大。

发明内容

本申请提供一种电子装置及其连接器，以解决现有技术中连接器信号干扰较大的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种连接器，包括：第一电路板，其上设置有至少两个第一电磁元件；和至少两个第二电路板，均固定在所述第一电路板上，每一所述第二电路板上均设置有至少一个第二电磁元件；所述第一电路板和每一所述第二电路板均包括：基板，开设有环形容置槽；磁芯，容置于所述环形容置槽中；传输线层，设置在所述基板的相对两侧，每一所述传输线层均包括沿所述环形容置槽的周向间隔排布的多个导线图案；以及多个导电件，沿所述磁芯的内周和外周设置，用于顺次连接两个所述传输线层上的所述导线图案，进而形成能够绕所述磁芯传输电流的线圈回路；其中，所述磁芯，所述传输线层以及多个所述导电件构成设置在所述基板上的所述第一电磁元件或所述第二电磁元件；其中，每一所述第一电磁元件和每一所述第二电磁元件电连接，所述第一电磁元件中的所述磁芯的轴线方向与所述第二电磁元件中的所述磁芯的轴线方向相互垂直。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种电子装置，包括外部电路板和如前文所述的连接器，所述连接器与所述外部电路板电连接。

上述实施例的有益效果为：本实施例通过设置第一电磁元件中的磁芯的轴线方向与第二电磁元件中的磁芯的轴线方向相互垂直，可以将第一电路板与第二电路板垂直连接，进而便于第一电磁元件和第二电磁元件的线圈的走线设计，减少信号之间的相互干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本申请一实施例中的连接器的立体结构示意图；

图2是图1中的连接器的分解结构示意图；

图3是图2中的第一电路板的剖视结构示意图；

图4是图1中的第一电路板的平面结构示意图；

图5是图1中的第二电路板的平面结构示意图；

图6是本申请另一实施例中的连接器的立体结构示意图；

图7是图6中的连接器的分解结构示意图。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在一个方面，本申请提供一种连接器100，如图1所示，图1是本申请一实施例中的连接器的立体结构示意图。该连接器100大体上可包括第一电路板10和至少两个第二电路板20，至少两个第二电路板20均固定设置于第一电路板10上。

其中，在本实施例中，如图1所示，第一电路板10的数量为一个，第二电路板20的数量为两个，两个第二电路板20均设置在第一电路板10上，且位于第一电路板10的同一侧，以缩小连接器100的体积。

当然，在另一实施例中，第一电路板10的数量可以为一个，第二电路板20的数量可以为三个、四个或者五个等，多个第二电路板20均设置在第一电路板10的同一侧，并连接于第一电路板10的同一表面，以缩小连接器100的体积。

在其它可选地实施例中，第一电路板10的数量还可以为两个，两个第一电路板10层叠设置，第二电路板20的数量可以为至少两个，至少两个第二电路板20可以设置在其中一个第一电路板10的同一侧，也可以设置在两个第一电路板10的相对两侧，本申请实施例不做具体限定。

进一步地，如图1所示，至少两块第二电路板20平行间隔设置。通过此种设置方式，一方面可以便于在第二电路板20的表面设置例如电容、电阻等电子元件，以节省空间，缩小体积；另一方面也可以避免相邻第二电路板20上的线路相互接触，而发生短路或者信号发生串扰。

其中，如图1和图2所示，图2是图1中的连接器的分解结构示意图。第一电路板10上设置有至少两个第一电磁元件12，每一第二电路板20上均设置有至少一个第二电磁元件22，每一第一电磁元件12与每一第二电磁元件22电连接。

具体地，在本实施例中，第一电路板10上设置有四个第一电磁元件12，第二电路板20的数量为两个，每一第二电路板20上均设置有两个第二电磁元件22。

其中，请参阅图2和图3，图3是图2中的第一电路板的剖视结构示意图。第一电路板10包括基板11、磁芯13、传输线层15以及多个导电件17。

其中，在本实施例中，在基板11上开设有环形容置槽112；磁芯13容置于环形容置槽112中；传输线层15设置在基板11的相对两侧，每一传输线层15均包括沿环形容置槽112的周向间隔排布的多个导线图案152；多个导电件17沿磁芯13的内周和外周设置，用于顺次连接两个传输线层15上的导线图案152，进而形成能够绕磁芯13传输电流的线圈回路。其中，磁芯13，传输线层15以及多个导电件17构成设置在基板11上的第一电磁元件12。

其中，第二电路板20的结构与第一电路板10的结构相同，请参照上述实施例中的描述。磁芯13，传输线层15以及多个导电件17构成设置在基板11上的第二电磁元件22。

具体地，每个磁芯13对应地容置在基板11上的一个环形容置槽112中，磁芯13的截面形状与环形容置槽112的截面形状大体相同，以便于磁芯13可容置在环形容置槽112内。其中，该磁芯13的横截面形状可以为圆环形、方环形、椭圆形等。对应地，该环形容置槽112的形状可以为圆环形、方环形、椭圆形等，本发明实施例不做具体限定。

在本实施例中，磁芯13可以由若干环形薄片依次叠设而成，也可由窄长的金属材料卷绕而成，还可以为若干金属混合物烧结而成。磁芯13的形成方式可以有多种，根据其材料不同灵活选择，本申请不作限定。

磁芯13可以为铁芯，也可以由各种磁性金属茶氧化物组成，例如锰-锌铁氧体和镍-锌铁氧体等。其中，锰-锌铁氧体具有高磁导率和高磁通密度和较低损耗的特性，镍-锌铁氧体具有极高的阻抗率和低磁导率等特性。本实施例中的磁芯13选用锰-锌铁氧体为原料，利用高温烧结而成。

进一步地，在磁芯13的内周和外周均环绕设置有多个导电件17，设置在磁芯13的内周的导电件17为内部导电件17a，设置在磁芯13的外周的导电件17为外部导电件17b。在本实施例中，该导电件17可以为金属层。具体请参阅图3，可以首先在位于磁芯13的内周和磁芯13的外周的基板11上形成多个通孔，然后通过例如电镀、涂覆等方式在通孔的内壁上形成导电层。该金属层的材料包括不限于铜、铝、铁、镍、金、银、铂族、铬、镁、钨、钼、铅、锡、铟、锌或其合金等。

在另一实施例中，该导电件17可以为金属柱。例如，可以首先在位于磁芯13的内周和磁芯13的外周的基板11上形成多个通孔，然后将金属柱插置在通孔内。其中，金属柱的直径小于或等于其所在的通孔的直径，该金属柱的材料与上一实施例中的金属层的材料相同，此处不再赘述。

其中，如图3所示，本实施例中，在基板11的相对的两侧分别设置有一传输线层15。传输线层15可以由金属材料制成。用于形成该传输线层15的金属材料包括但不限于铜、铝、铁、镍、金、银、铂族、铬、镁、钨、钼、铅、锡、铟、锌或其任意合金等。

继续参阅图2和图3，每一传输线层15上均包括多个导线图案152(图4中示出)。其中，每一导线图案152跨接于对应的一个内部导电件17a和一个外部导电件17b，且一端与内部导电件17a电连接，另一端与外部导电件17b电连接。因此，内部导电件17a和外部导电件17b顺次连接位于基板11相对两侧的传输线层15上的导线图案152，从而形成能够环绕磁芯13的线圈回路。

具体地，线圈回路包括顺次连接的多匝线圈。在本实施例中，每匝线圈包括依次连接的内部导电件17a、位于基板11其中一侧的导线图案152、外部导电件17b、位于基本另一侧的导线图案152以及下一个内部导电件17a。

其中，缠绕每个磁芯13的线圈回路的数量可以为一个或者多个。例如，当线圈回路的数量为一个时，则形成电感元件。当线圈回路的数量为多个时，则形成变压器或滤波器。

进一步地，缠绕每个磁芯13的线圈回路并不是完全闭合的，而是中间断开以形成一个输入端和一个输出端，信号自输入端进入线圈回路，信号经过线圈回路后经输出端输出。

进一步地，在本实施例中，如图2和图3所示，第一电磁元件12中的磁芯13的轴线方向与第二电磁元件22中的磁芯13的轴线方向相互垂直。

具体地，第一电磁元件12中的磁芯13的轴线方向与第一电路板10所在的平面的法线方向平行，即图2中所示的X方向。第二电磁元件22中的磁芯13的轴线方向与第二电路板20所在的平面的法线方向平行，即图2中所示的Y方向。本实施例通过设置第一电磁元件12中的磁芯13的轴线方向与第二电磁元件22中的磁芯13的轴线方向相互垂直，可以将第一电路板10与第二电路板20垂直连接，进而便于第一电磁元件12和第二电磁元件22的线圈的走线设计，减少信号之间的相互干扰。

其中，在本实施例中，请参阅图4和图5，图4是图1中的第一电路板的平面结构示意图，图5是图1中的第二电路板的平面结构示意图。设置在第一电路板10上的第一电磁元件12可以为变压器，设置在第二电路板20上的第二电磁元件22可以为滤波器。变压器和滤波器的区别在于缠绕磁芯13的线圈回路的绕制方式不同，变压器和滤波器上的导线图案152均可以分为多组，但是在变压器中，每组中的导线图案152的数量为至少两条，而在滤波器中，每组中的导线图案152的数量为两条。

在本实施例中，如图4和图5所示，变压器包括缠绕磁芯13的两个线圈回路，每一线圈回路均具有一个输入端和一个输出端；滤波器也包括缠绕磁芯13的两个线圈回路，每一线圈回路均具有一个输入端和一个输出端。

其中，在本实施例中，第二电路板20与第一电路板10电连接实际上是设置于第二电路板20上的第二电磁元件22与设置于第一电路板10上的第一电磁元件12电连接。

具体地，在本实施例中，每一变压器与对应的一滤波器电连接，且一个变压器和一个滤波器电连接可以形成一组电磁组件。

其中，可以将每一个变压器中的一个线圈回路与对应的一个滤波器中的一个线圈回路电连接。具体地，可以将变压器的输出端与滤波器的输入端电连接，由此，变压器的输入端、变压器中的线圈、变压器的输出端、滤波器的输入端、滤波器中的线圈以及滤波器的输出端可以形成一条信号传输线路。一个变压器和一个滤波器电连接可以形成两条信号传输线路，且两条信号传输线路可以形成一个信号通道。

可以理解地，在另一实施例中，第一电磁元件12和第二电磁元件22还可以反过来设置，即第一电磁元件12可以为滤波器，第二电磁元件22可以为变压器，每一变压器与对应的一滤波器电连接，以形成一组电磁组件。本实施例中的电磁组件的形成方法与上一实施例中的相同，请参照上述实施例中的描述，此处不再赘述。

进一步地，设置于第一电路板10上的至少两个第一电磁元件12之间相互绝缘，设置于同一第二电路板20上的第二电磁元件22之间相互绝缘，以使得不同电磁元件上所传输的信号相互独立，避免产生信号干扰和串扰。

其中，在本实施例中，设置于每一第二电路板20上的第二电磁元件22的数量相等，如此，不仅可以使得每一第二电路板20的尺寸大致相同，进而体积更加小巧，而且也可以便于第二电磁元件22的走线设计。

进一步地，如图4和图5所示，在本实施例中，在每一第二电路板20上均设置有第一连接端子24，在第一电路板10上设有第二连接端子14。其中，第一连接端子24与滤波器的输入端电连接，第二连接端子14与变压器的输出端电连接，通过将第一连接端子24和第二连接端子14电连接可以实现第一电磁元件12和第二电磁元件22电连接。

可选地，在本实施例中，第一连接端子24设置在每一第二电路板20垂直于传输线层15并邻近第一电路板10的侧面上；第二连接端子14设置在第一电路板10的主表面上。

具体地，第二电路板20上的传输线层15设置在基板11的相对两个主表面上，第一连接端子24设置在第二电路板20的连接于两个主表面之间的侧表面上。其中，主表面为基板11上表面积最大的表面，将传输线层15设置在基板11的相对两个主表面上，可以提升布线的空间，便于导线图案152的设计。

在本实施例中，第二电路板20的侧表面与第一电路板10的主表面接触连接，以使得至少两个第二电路板20均可以排布在一个第一电路板10上，减小连接器100的体积。其中，第一连接端子24设置在第二电路板20的与第一电路板10接触的表面上，第二连接端子14设置在第一电路板10与第二电路板20的接触连接位置处，从而，当第二电路板20与第一电路板10接触时，第一连接端子24和第二连接端子14相互接触对齐，进而便于将第一连接端子24和第二连接端子14焊接以电连接。

可选地，第一连接端子24为设置在第二电路板20上的焊盘，第二连接端子14为设置在第一电路板10上的焊盘，第一连接端子24和第二连接端子14对应焊接。通过将第一连接端子24和第二连接端子14均设置为焊盘，可以使得第一电路板10与第二电路板20的相互接触面平坦，进而便于将第一电路板10和第二电路板20连接。

在另一实施例中，第一连接端子24还可以为设置在第二电路板20上的导电针，第二连接端子14可以为设置在第一电路板10上的导电孔，导电针对应插设在导电孔内。通过在第一电路板10和第二电路板20上设置相互配合的导电针和导电孔，可以增大第一连接端子24与第二连接端子14之间的接触面积，进而提升电连接稳定性。

进一步地，如图5所示，在本实施例中，第二电路板20为矩形板，在第二电路板20上形成有两个滤波器，第二电路板20具有连接于两个相对主表面之间的四个侧表面，第一连接端子24设置在第二电路板20邻近线圈回路的输入端和输出端的侧面上。

具体地，在本实施例中，在距离输入端和输出端直线距离最小的侧面上设置有第一连接端子24，第一连接端子24与滤波器的输入端通过形成于传输线层15上的走线电连接。通过将第一连接端子24设置在靠近输入端的侧面上，可以减小走线的长度，进而减小信号的传输损耗。

同样地，在本实施例中，可以将第二连接端子14设置在第一电路板10邻近线圈回路的输入端的位置处，以减小用于将输入端与第二连接端子14电连接的走线的长度，进而减小信号的传输损耗。

进一步地，请参阅图6和图7，图6是本申请另一实施例中的连接器的立体结构示意图，图7是图6中的连接器的分解结构示意图。在本实施例中，连接器200包括第一电路板210、第二电路板220以及转接板230。转接板230设置在第一电路板210背离第二电路板220的一侧，且与第一电路板210电连接。

其中，本实施例中的第一电路板210的结构与上述实施例中的第一电路板10的结构相同，第二电路板220的结构与上述实施例中的第二电路板20的结构相同，请参照上述实施例中的描述，此处不再赘述。

进一步地，在第一电路板210背离第二电路板220的一侧设置有第三连接端子212，转接板230靠近第一电路板210的一侧设置有第四连接端子232，第三连接端子212与对应的第四连接端子232电连接。本实施例，通过在第一电路板210和转接板230之间设置相互电连接的第三连接端子212和第四连接端子232，可以便于将第一电路板210通过转接板230与其它元件电连接。

其中，可以将第三连接端子212设置在第一电路板210靠近第一电磁元件的输入端和输出端的位置处。进而减小第三连接端子212与输入端和输出端之间的走线的长度，进而减小线路的传输损耗。

进一步地，在本实施例中，第一电磁元件的输入端和输出端均位于第一电路板210的靠近第二电路板220的表面上，进而便于第一连接端子与输入端或者输出端电连接。此时，可以在第一电路板210上开设导电通孔，利用导电通孔将第三连接端子212与输入端或输出端电连接，从而减小信号传输的损耗。

可选地，第三连接端子212为设置在第一电路板210上的焊盘，第四连接端子232为设置在转接板230上的焊盘。通过将第三连接端子212和第四连接端子232设置为焊盘，可以使得第一电路板210与转接板230的相互接触面平坦，进而便于将第一电路板210和转接板230连接。

进一步地，请参阅图6和图7，连接器200还包括设置在转接板230上的第一导电连接头240，第一导电连接头240用于将转接板230与对接连接器(图中未示出)电连接。

进一步地，连接器200还包括第二导电连接头250，第二导电连接头250设置在转接板230背离第一电路板210的一侧，第二导电连接头250用于将转接板230与外部电路板(图中未示出)电连接。

其中，在本实施例中，第一导电连接头240用于与对接连接器配合连接，以用于接收对接连接器的信号输入。输入的信号经过转接板230和第一电路板210之间的第三连接端子212和第四连接端子232，进入第一电路板210内，并传输经过一组电磁组件以对输入信号进行处理，处理完成后的信号经过第三连接端子212和第四连接端子232再次传输至转接板230上，并通过第二导电连接头250传输至外部电路板。通过设置转接板230，一方面便于将第一电路板210与第一导电连接头240电连接，将第一电路板210与第二导电连接头250电连接；另一方面便于将第一电路板210上的第三连接端子212进行重新定义，以便于连接器200与外部电路板相适配。

可选地，在本实施例中，第一导电连接头240和第二导电连接头250分别设置在转接板230沿第二电路板220排布方向的两侧。

具体地，在本实施例中，如图6和图7所示，两个第二电路板220沿图中所示的箭头方并排间隔设置。转接板230的中部区域用于设置第四连接端子232，以将转接板230与第一电路板210电连接，第一导电连接头240和第二导电连接头250沿图中所示的箭头方向分别设置在转接板230的相对两端，以使得对接连接器和外部电路板分别位于连接器200的不同的两侧，避免对接连接器和外部电路板产生干涉。

本申请还提供一种电子装置，该电子装置包括外部电路板和连接器，连接器与外部电路板电连接。其中，连接器的具体结构请参照上述实施例中连接器的结构，此处不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (20)

1.一种连接器，其特征在于，包括：

第一电路板，其上设置有至少两个第一电磁元件；和

至少两个第二电路板，均固定在所述第一电路板上，每一所述第二电路板上均设置有至少一个第二电磁元件；

所述第一电路板和每一所述第二电路板均包括：

基板，开设有环形容置槽；

磁芯，容置于所述环形容置槽中；

传输线层，设置在所述基板的相对两侧，每一所述传输线层均包括沿所述环形容置槽的周向间隔排布的多个导线图案；以及

多个导电件，沿所述磁芯的内周和外周设置，用于顺次连接两个所述传输线层上的所述导线图案，进而形成能够绕所述磁芯传输电流的线圈回路；

其中，所述磁芯，所述传输线层以及多个所述导电件构成设置在所述基板上的所述第一电磁元件或所述第二电磁元件；

其中，每一所述第一电磁元件和每一所述第二电磁元件电连接，所述第一电磁元件中的所述磁芯的轴线方向与所述第二电磁元件中的所述磁芯的轴线方向相互垂直。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，每一所述第二电路板垂直于所述传输线层并邻近所述第一电路板的侧面上均设置有第一连接端子；所述第一电路板上设有对应所述第一连接端子的第二连接端子；所述第一连接端子与所述第二连接端子电连接。

3.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，所述第一连接端子为设置在所述第二电路板上的焊盘，所述第二连接端子为设置在所述第一电路板上的焊盘，所述第一连接端子和所述第二连接端子对应焊接。

4.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，所述第一连接端子设置在所述第二电路板邻近所述线圈回路的输入端和输出端的侧面上。

5.根据权利要求2所述的连接器，其特征在于，所述第二连接端子设置在所述第一电路板邻近所述线圈回路的输入端和输出端的位置处。

6.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述第一电磁元件之间相互绝缘，所述第二电磁元件之间相互绝缘。

7.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，至少两块所述第二电路板位于所述第一电路板的同一侧。

8.根据权利要求7所述的连接器，其特征在于，至少两块所述第二电路板平行间隔设置。

9.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，每一所述第二电路板上的所述第二电磁元件的数量相等。

10.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述第一电磁元件为变压器，所述第二电磁元件为滤波器，每一所述变压器与对应的一所述滤波器电连接，以形成一组电磁组件。

11.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述第一电磁元件为滤波器，所述第二电磁元件为变压器，每一所述变压器与对应的一所述滤波器电连接，以形成一组电磁组件。

12.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，还包括转接板，所述转接板设置在所述第一电路板背离所述第二电路板的一侧，且与所述第一电路板电连接。

13.根据权利要求12所述的连接器，其特征在于，所述第一电路板背离所述第二电路板的一侧设置有第三连接端子，所述转接板靠近所述第一电路板的一侧设置有第四连接端子，所述第三连接端子与对应的所述第四连接端子电连接。

14.根据权利要求13所述的连接器，其特征在于，所述第三连接端子设置在所述第一电路板靠近所述第一电磁元件的输入端和输出端的位置处。

15.根据权利要求14所述的连接器，其特征在于，所述输入端和所述输出端位于所述第一电路板靠近所述第二电路板的一侧；所述第一电路板上还开设有导电通孔，所述导电通孔将所述第三连接端子与所述输入端或所述输出端电连接。

16.根据权利要求13所述的连接器，其特征在于，所述第三连接端子和所述第四连接端子均为设置在所述第一电路板和所述转接板上的焊盘。

17.根据权利要求12所述的连接器，其特征在于，还包括设置在所述转接板上的第一导电连接头，所述第一导电连接头用于将所述转接板与对接连接器电连接。

18.根据权利要求17所述的连接器，其特征在于，还包括第二导电连接头，所述第二导电连接头设置在所述转接板背离所述第一电路板的一侧，所述第二导电连接头用于将所述转接板与外部电路板电连接。

19.根据权利要求18所述的连接器，其特征在于，所述第一导电连接头和所述第二导电连接头分别设置在所述转接板沿所述第二电路板排布方向的两侧。

20.一种电子装置，其特征在于，包括外部电路板和根据权利要求1-19任一项所述的连接器，所述连接器与所述外部电路板电连接。

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