USB Type-A 轉 Type-B 的線兩端形狀不同,是因為 USB 2.0 讓外形直接承擔角色:扁的 Standard-A 端接主機,方一點的 Standard-B 端接裝置。線插不反,主機也就永遠不會被接到主機。 本頁的接點數、腳位、插頭尺寸與插拔壽命出自 USB-IF 規格;皇海的數字出自料號頁公開的工程圖。
5 種接頭一次看
| 接頭 | 接點數 | 插頭外形(USB-IF) | 額定插拔 |
|---|---|---|---|
| Standard-A | 4(USB 2.0)/ 9(USB 3.2 Gen 1) | 12.0 × 4.5 mm | 1,500 次 |
| Standard-B | 4 / 9 | 8.0 × 7.3 mm | 1,500 次 |
| Mini-B | 5 | 6.8 × 3.0 mm | 5,000 次 |
| Micro-B | 5(USB 2.0)/ 10(USB 3.0) | 6.85 × 1.8 mm | 10,000 次 |
| Type-C | 24 | 8.34 × 2.56 mm | 10,000 次 |
| 世代 | 訊號速率 | 走得了的接頭 |
|---|---|---|
| USB 2.0 | 480 Mbit/s | A、B、Mini-B、Micro-B、Type-C |
| USB 3.2 Gen 1(舊稱 USB 3.0) | 5 Gbit/s | A、B、Micro-B、Type-C |
| USB 3.2 Gen 2 | 10 Gbit/s | A、B、Type-C |
| USB 3.2 Gen 2x2 | 20 Gbit/s | 只有 Type-C |
| USB4 | 40 Gbit/s | 只有 Type-C |
Type-A:主機端
Standard-A 就是 PC、集線器、充電器上那個扁長方形母座。USB 2.0 的 Standard-A 有 4 個 接點:VBUS、D-、D+、GND。USB 3.2 Gen 1 的 Standard-A 保留同樣外形,在後面加一排走 SuperSpeed 差動對,變成 9 個接點——這也是 USB 3.0 埠收得下 USB 2.0 插頭的原因。 多出來的那一排,就是 USB 3.0 母座常做成藍色的理由,例如 7USB3-F0-2001。
皇海公開 5 個 USB 2.0 與 4 個 USB 3.0 板端 Standard-A 料號,有立式 SMT、彎腳 DIP 與雙埠版本。 7USB3-F0-0016 公開為 9 個接點。
Type-B:裝置端
Standard-B 是印表機、掃描器、錄音介面、實驗室儀器上那個高高的近正方形母座。 USB 2.0 是 4 個接點,USB 3.2 Gen 1 是 9 個——後者外殼往上多一段容納新增的那排,所以 USB 3.0 的 Standard-B 插頭插不進 USB 2.0 的 Standard-B 母座,反過來可以。
Standard-B 不在皇海的板端產品線內。這裡說明它,是因為那條線就叫「USB Type-A 轉 Type-B」,而且還在用它的設備,正好也是需要下面 Mini-B、Micro-B 那些料的設備。
Mini USB 與 Micro USB 腳位
| 腳位 | 訊號 | 功能 |
|---|---|---|
| 1 | VBUS | +5 V 電源 |
| 2 | D− | 資料負端 |
| 3 | D+ | 資料正端 |
| 4 | ID | OTG 判主從:接地=主機端、浮接=裝置端 |
| 5 | GND | 接地 |
Mini-B 與 Micro-B 都是 5 個接點:VBUS、D-、D+、ID、GND。ID 腳是 USB On-The-Go 用來決定 哪一端當主機的那隻:主機端的插頭裡把它接地,裝置端浮接。Micro-B 取代 Mini-B 的原因是它把卡榫 放在插頭而不是母座,把磨耗移到線材上——那是使用者換得起的那一半——插拔壽命也從 5,000 次 提到 10,000 次。
USB 3.0 的 Micro-B 把外殼加寬、接點增為 10 個; 7MCUB-F0-0017 公開為 10 個接點、對接高度 5.75 mm、 插拔壽命 10,000 次。皇海列出 5 個 Mini-B 料號(接點間距 0.80 mm) 與 8 個 Micro-B 料號(剖面高度 0.75 mm 起)。USB-IF 定義的 Mini-B 插頭外形是 6.8 × 3.0 mm,Micro-B 是 6.85 × 1.8 mm——手機與模組能比 Mini-B 時代更薄, 差的就是 Micro-B 那個外殼。
Mini／Micro 母座選型:焊接、固定與高度
這兩種母座在板上最常出事的不是電氣,是機構。插頭插拔的側向力全由母座的外殼焊腳承受, 所以選料時先看外殼固定方式:有定位柱(boss)與外殼插件腳的款式,抗拔力比全 SMT 高得多; 純 SMT 款省一道插件工序,但要靠足夠的焊盤面積與外殼焊點撐住。再看剖面高度——皇海 Micro-B 家族公開 0.75 mm 起的剖面,對接高度 5.75 mm 的是 USB 3.0 版本;插拔壽命依料號公開為 3,000、 5,000 或 10,000 次,使用者天天插拔的產品要指定高的那級。最後看沉板(mid-mount)還是貼板: 沉板款讓母座口與板邊齊平,外殼可以更薄,但板上要開槽。這三件事都寫在各料號頁的工程圖裡。
Type-C:24 個位置、不分正反
USB Type-C 母座有 24 個接點位置,排成上下鏡像,所以插頭正反都能插。位置數就是被這個 鏡像吃掉的:差動對、VBUS、GND 在兩半各有一份,再加上判方向與協商供電的 CC1、CC2, 以及走替代模式的 SBU1、SBU2。插頭外形 8.34 × 2.56 mm,比 Standard-A 小、只比 Micro-B 高一點, 額定插拔 10,000 次。
不是每個設計都需要 24 個。皇海公開的 Type-C 母座有 24、16、14 個位置三種: 7USB31-C0-1001 是 24 位, 7USB31-F0-0026 是 16 位。16 位版本拿掉 SuperSpeed 差動對,服務只充電加 USB 2.0 的產品,成本較低、佈線也單純。家族的接點間距為 0.50、0.70、 0.85 mm,插拔壽命公開為 3,000 到 10,000 次。
新板子該用哪一種母座
面對使用者的新設計用 Type-C。要維護既有出貨機種、或出到已有線材市場的用 Micro-B。 板子本身是主機端就用 Standard-A。產品線必須與現場既有設備保持腳位相容時才留 Mini-B—— 那是供應問題不是設計偏好,講在停產連接器 續供指南裡。
選型參數看 USB 板端連接器選型指南,腳位與壽命看 Type-C 選型指南,整條產品線看 I/O 連接器總覽。把介面與焊接方式寄到 service@kingconn.com.tw。
皇海的 USB 母座
7USB2-F0-0038USB2.0 AF 立式SMT 無卷邊 L:10.0mm
7USB2-F0-A002USB 2.0 AF 10.0 H:6.5mm 無卷邊大電流
7USB3-F0-0026USB 3.0 AF SMT 有卷邊
7USB3-F0-2001USB 3.0*2 90度卷邊彎腳
7MNSB-F0-0026MINI USB B型5P DIP
7MNSB-F0-0029MINI USB 5P/F SMT (B型 1.0柱)
7MCUB-F0-0022MICRO USB 5P 六腳沉板(0.75H) 翻邊母座
7MCUB-F0-0017Micro USB 3.0 BF SMT 直立式 H=5.75mm
7USB31-C0-1001TYPE C 24PIN 15U FOR 10G
7USB31-F0-0026TYPE C 雙排 16PIN 全DIPUSB 2.0 與 3.0 的 Standard-A、Mini-B、Micro-B(含 10 接點的 USB 3.0 版),以及 24 與 16 位的 Type-C。
常見問題
Mini USB 和 Micro USB 腳位一樣嗎?
Mini USB 母座的規格尺寸是多少?
USB Type-A 轉 Type-B 的線為什麼兩頭不一樣?
USB 3.0 的 Micro-B 為什麼是 10 隻腳?
Type-C 的 24 個接點都要用嗎?
本文引用的公開規格:
- USB-IF USB 2.0 and USB 3.2 specifications (receptacle contact counts)
- USB-IF USB Type-C cable and connector specification (24 positions)
- USB-IF Mini-B / Micro-B pin assignment (VBUS, D−, D+, ID, GND) and plug dimensions
- USB-IF durability ratings (Standard-A / B 1,500, Mini-B 5,000, Micro-B and Type-C 10,000 cycles) and data rates