USB3.0连接器专利技术浅析

USB3.0连接器专利技术浅析

孟琪

国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心 武汉 430070

[摘要] 随着计算机硬件飞速发展，外围设备日益增多，键盘、鼠标、调制解调器、打印机、扫描仪早已为人所共知，数码相机、MP3随身听接踵而至，这么多的设备，如何接入个人计算机？USB就是基于这个目的产生的。本文介绍了USB 3.0连接器的技术现状，梳理了USB 3.0连接器的发展趋势并对国内外usb3.0专利申请量进行了统计分析。

[关键词] USB3.0连接器，申请量，发展趋势，简化结构

一、USB 3.0连接器的技术现状

通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)是目前广泛使用于个人电脑周边产品的一种热插拔传输介面，该介面在不需重新开机的情况下即与硬体连结进行资料传输，具有传输性能良好的特性。随着所需进行传输的档案容量日渐增大，USB2.0的传输速度因受限于控制晶片及种种因素而开始不能满足使用时的需求，也因此促进了新一代USB 3.0的推出，USB 3.0除了维持既往的结构与随插即用的特色，更将应用领域扩及个人电脑、消费性电子商品及移动装置的同步即时传输，其传输速度更为USB 2.0的10倍，并且具有低功耗的优点。

USB 3.0连接器的结构主要由基座和绝缘本体，以及镶嵌在基座和绝缘本体内部的金属端子组成。与目前最为常见的USB2.0连接器相比，USB 3.0连接器接头上所设的端子要更多，也因此其传输速度更快，可在短时间内传输大量数据。但是因为利用添加一组端子来提升传输速度也使得其结构更为复杂，需要多个组件进行组装而提升了制造成本，此外，因USB 3.0同时具有两组传输端子，亦需要避免两组端子间的干扰以提升高频传输的稳定性。

故如何使USB 3.0连接器的结构简化并降低端子间电磁干扰、提高传输稳定性也是USB 3.0连接器领域一个急需解决的问题。

二、USB 3.0连接器的发展趋势

从2008年至今，国内外USB 3.0连接器技术不断发展，在性能和结构上不断改进，其中主要涉及以下几个方面：

1.使用寿命 产品的质量问题一直都是生产厂商以及用户极为关注的重点。USB 3.0连接器使用过程中必然面临经常插拔的情况，为了提高其使用寿命，需要通过对其结构进行改进来提高其耐用程度；

2.小型化 随着人们对电子产品的外观提出越来越高的要求，电子产品呈现小型化的趋势。这意味着USB 3.0连接器在功能逐渐强大的同时，其体积却在不断减小，因此，USB 3.0连接器的体积和厚度都会顺应趋势呈现小型化。

3.可靠连接 USB 3.0连接器与与其互连的连接端子之间的可靠连接是保证其正常工作的前提，对连接端子结构进行改进使相互插接不容易松动，在出现意跌落、晃动等特殊情况以及长期使用时仍然保持可靠的连接。

4.防电磁干扰 USB 3.0连接器接头中的端子较其他标准的连接器，如USB2.0连接器接头中的端子数量多，故端子间更易产生电磁干扰，如何有效的降低端子间的干扰亦是USB 3.0连接器急需解决的问题。

5.节约成本 生产成本高直接制约着一项产品的发展，因此越来越多的厂商都着力于降低产品的生产成本，USB 3.0连接器也不例外。如何对其结构进行适当的改进以节约生产材料、降低结构的复杂程度从而节约成本也是USB 3.0连接器的一个重要发展趋势。

三、国内外USB 3.0专利申请量与年代统计分析

USB 3.0在实际设备应用中将被称为“USB SuperSpeed”，如果接口从USB2.0升级到3.0，那么就是螺旋桨飞机到喷气式飞机的飞跃。从2008年第一个USB 3.0连接器诞生以来，USB 3.0连接器开始逐渐进入产业化。经过近八年时间的发展，USB 3.0连接器的技术日趋成熟，世界范围内的关于USB 3.0连接器的专利申请也呈递增姿态。如今随着电子产品行业竞争越来越激烈，各国对知识产权的保护越来越重视，各生产研发企业也对USB 3.0连接器的改进相应的提出了专利申请，要求保护自己的知识产权。图3.1和图3.2分别表示世界USB 3.0连接器的专利申请量和中国USB 3.0连接器的专利申请量的年度分布。

图 3.1 世界USB 3.0连接器专利申请量年代分布

图 3.2 中国USB 3.0连接器专利申请量年度分布

四、小结

USB 3.0连接器从2008年问世以来开始发展，随着社会经济的发展，相关专利申请量也呈递增态势。其中2008年至2010年期间相关专利申请量增长迅速，2010年至今专利增长相对平稳。国内的USB 3.0连接器技术也是总体递增发展。对比世界的发展趋势，可以看出，整个世界范围内的关于USB 3.0连接器的专利申请主要是来自中国，可见中国在USB 3.0连接器方面的技术已经处于世界领先水平。

作者简介：孟琪，女，1989-，国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心审查员，主要从事电连接器领域的发明专利实质审查工作。