USB Type-AからType-Bへのケーブルは、両端のプラグが異なります。これはUSB 2.0がその形状に役割を持たせているためです。平らなStandard-A端はホスト側に接続し、より角形のStandard-B端はデバイス側に接続します。ケーブルを逆に挿すことはできないため、ホスト同士が接続されることはありません。本ページに記載の接点数、ピン配列、プラグ寸法および耐久性の定格はUSB-IF規格によるものであり、KINGCONNの数値は各製品ページに掲載されている図面によるものです。
5種類のコネクタの概要
| コネクタ | 接点数 | プラグ外形（USB-IF） | 定格挿抜寿命 |
|---|---|---|---|
| Standard-A | 4（USB 2.0）／9（USB 3.2 Gen 1） | 12.0 × 4.5 mm | 1,500回 |
| Standard-B | 4／9 | 8.0 × 7.3 mm | 1,500回 |
| Mini-B | 5 | 6.8 × 3.0 mm | 5,000回 |
| Micro-B | 5（USB 2.0）／10（USB 3.0） | 6.85 × 1.8 mm | 10,000回 |
| Type-C | 24 | 8.34 × 2.56 mm | 10,000回 |
| 世代 | 伝送速度 | 対応コネクタ種類 |
|---|---|---|
| USB 2.0 | 480 Mbit/s | A、B、Mini-B、Micro-B、Type-C |
| USB 3.2 Gen 1（旧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 | Type-Cのみ |
| USB4 | 40 Gbit/s | Type-Cのみ |
Type-A：ホスト側
Standard-Aは、PC、ハブ、充電器などに見られる平らな長方形のレセプタクルです。USB 2.0のStandard-Aは、VBUS、D-、D+、GNDの4接点です。USB 3.2 Gen 1のStandard-Aは同じ外形を維持しつつ、その後方にSuperSpeedペア用の列を追加し、合計9接点となります。これがUSB 3.0ポートにUSB 2.0プラグを挿入できる理由です。この追加された列があるため、USB 3.0レセプタクルは通常青色で成形されます。7USB3-F0-2001もその一例です。
KINGCONNは、垂直SMT、直角DIP、デュアルポート版を含め、5種類のUSB 2.0基板実装Standard-A製品と、4種類のUSB 3.0基板実装Standard-A製品を公開しています。7USB3-F0-0016は9接点として公開されています。
Type-B:デバイス側
Standard-Bは、プリンター、スキャナー、オーディオインターフェース、実験機器などで見られる、背が高くほぼ正方形のレセプタクルです。USB 2.0では4コンタクト、USB 3.2 Gen 1では9コンタクトとなり、追加された列のためにハウジングに段差状の拡張部が加わります。そのため、USB 3.0 Standard-BプラグはUSB 2.0 Standard-Bソケットには嵌合しませんが、逆方向は嵌合可能です。
Standard-BはKINGCONNの基板実装コネクタ製品群には含まれていません。ここで説明しているのは、「USB Type-A to Type-B」というケーブル名称に含まれているためであり、また、この規格をいまだに使用している機器は、下記のMini-BおよびMicro-Bを必要とする機器でもあるためです。
Mini-BおよびMicro-Bのピン配列
| ピン | 信号 | 機能 |
|---|---|---|
| 1 | VBUS | +5 V電源 |
| 2 | D− | データ − |
| 3 | D+ | データ + |
| 4 | ID | OTGの役割判定：接地=ホスト側、フローティング=デバイス側 |
| 5 | GND | グラウンド |
Mini-BおよびMicro-Bは、VBUS、D-、D+、ID、GNDの5コンタクトコネクタです。IDピンは、USB On-The-Goがどちらの端をホストとするかを決定するために使用され、ホスト側のプラグでは接地、デバイス側では開放（フローティング）とされます。Micro-BがMini-Bに代わって採用されたのは、ラッチがレセプタクル側ではなくプラグ側にあるため、摩耗がケーブル側（ユーザーが交換可能な部品）に移り、挿抜寿命が5,000回から10,000回に向上したためです。
USB 3.0 Micro-Bはシェルが幅広くなり、10コンタクトとなります。7MCUB-F0-0017は10コンタクト、勘合高さ5.75 mm、挿抜寿命10,000回として公開されています。KINGCONNは、コンタクトピッチ0.80 mmのMini-B製品を5点、プロファイル高さ0.75 mm以上のMicro-B製品を8点掲載しています。Mini-BはUSB-IFにより6.8 × 3.0 mmのプラグ外形として規定され、Micro-Bは6.85 × 1.8 mmとして規定されています。このMicro-Bシェルにより、Mini-Bの時代よりも薄型の携帯電話やモジュールが実現可能となっています。
Mini・Microレセプタクルの選定:実装、固定、高さ
これらのレセプタクルが現場で不具合を起こす場合、その原因は電気的なものではなく機械的なものであることがほとんどです。プラグからの側面荷重はシェルのはんだ接合部に伝わるため、まずシェルの固定方式から確認してください。位置決めボスとスルーホールのシェル足を備えたバージョンは、全SMTタイプに比べて引き抜きに対する耐性がはるかに優れています。全SMTタイプは挿入工程を省けますが、強度はパッド面積とシェルのはんだに依存します。次にプロファイルを確認します。KINGCONNのMicro-B製品は0.75 mmからのプロファイルを公開しており、勘合高さ5.75 mmの製品はUSB 3.0バージョンです。挿抜寿命は製品ごとに3,000回、5,000回、10,000回のいずれかで公開されており、ユーザーが毎日挿抜する製品には高耐久クラスを指定すべきです。最後に、トップマウントかミッドマウントかという点があります。ミッドマウントのレセプタクルは基板の切り欠きに収まるため、ポートが基板端と面一になり、筐体を薄くできます。これらすべての情報は各製品ページの図面に記載されています。
Type-C:24ピン、方向性なし
USB Type-Cレセプタクルは24ピン構成で、上下対称の配置となっているため、プラグはどちらの向きでも挿入できます。この対称構造がピン数を増やす要因となっています。各種ペア信号、VBUS、GNDはそれぞれ両側に配置され、さらに方向検出および電力供給ネゴシエーション用のCC1・CC2、オルタネートモード用のSBU1・SBU2が加わります。プラグの外形寸法は8.34 × 2.56 mmで、Standard-Aより小さく、Micro-Bよりわずかに高い程度で、耐久性は10,000回です。
すべての設計で24ピンが必要というわけではありません。KINGCONNはType-Cレセプタクルを24ピン、16ピン、14ピンで展開しています。7USB31-C0-1001は24ピンレセプタクル、7USB31-F0-0026は16ピンレセプタクルです。16ピンバージョンはSuperSpeedペアを省略し、より低コストかつ配線が簡単な充電・USB 2.0対応製品向けとなります。このファミリーのコンタクトピッチは0.50、0.70、0.85 mmで、挿抜寿命は3,000〜10,000回の範囲で公開されています。
新規基板向けレセプタクルの選定
ユーザー向けかつ新規設計の場合はType-Cを選択してください。既存の稼働機器のサポートや既存ケーブルを使用する市場への出荷の場合はMicro-Bが適しています。基板がホストとなる場合はStandard-Aを使用します。すでに現場で使用されている機器とピン互換性を維持する必要がある製品ラインの場合はMini-Bが必要です。これは設計上の好みではなく供給に関する問題であり、詳細は生産終了コネクタの代替ガイドで説明しています。
選定パラメータについてはUSBレセプタクル選定ガイド、ピン数と耐久性についてはType-C選定ガイド、全製品ラインについてはI/Oコネクタ概要をご覧ください。インターフェースと実装方式をservice@kingconn.com.twまでお送りください。
KINGCONNのUSBレセプタクル
7USB2-F0-0038USB 2.0 Type-Aメス垂直SMTコネクタ、L=10.0mm（ロールエッジなし）
7USB2-F0-A002USB 2.0 Type-Aメスコネクタ、L=10.0mm、H=6.5mm、大電流対応、ロールエッジなし
7USB3-F0-0026USB 3.0 Type-AメスSMTコネクタ（ロールエッジ）
7USB3-F0-2001デュアルUSB 3.0 Type-Aメス90°ライトアングルDIPコネクタ（ロールエッジ）
7MNSB-F0-0026Mini USB Type-B 5ピンDIPコネクタ
7MNSB-F0-0029Mini USB 5ピンメスSMTコネクタ（Type-B、1.0mmペグ）
7MCUB-F0-0022Micro USB 5ピン6ピン中間実装レセプタクル、フランジ付き、H=0.75mm
7MCUB-F0-0017Micro USB 3.0 Bメス垂直SMTコネクタ、H=5.75mm
7USB31-C0-1001TYPE C 24PIN 15U FOR 10G
7USB31-F0-0026USB Type-C 2列16ピンフルDIPコネクタUSB 2.0および3.0のStandard-A、Mini-B、10接点のUSB 3.0版を含むMicro-B、24ピンおよび16ピンのType-Cに対応しています。
FAQ
Mini USBとMicro USBのピン配列は同じですか?
Mini USBレセプタクルのサイズはどれくらいですか?
USB Type-AからType-Bへのケーブルの両端が異なる形状なのはなぜですか?
USB 3.0のMicro-Bが10コンタクトなのはなぜですか?
Type-C設計では24ポジションすべてが必要ですか?
参照規格:
- USB-IF USB 2.0およびUSB 3.2規格(レセプタクルのコンタクト数)
- USB-IF USB Type-Cケーブル・コネクタ規格(24ポジション)
- USB-IF Mini-B / Micro-Bピン配列(VBUS、D−、D+、ID、GND)およびプラグ寸法
- USB-IF 耐久性評価(Standard-A / B 1,500回、Mini-B 5,000回、Micro-BおよびType-C 10,000回)およびデータ転送速度