CN107465036A

CN107465036A - 通信电缆

Info

Publication number: CN107465036A
Application number: CN201710390975.3A
Authority: CN
Inventors: 南亩秀树; 熊仓崇
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2017-05-27
Publication date: 2017-12-12
Also published as: JP2017220314A; US20170352452A1; JP6720703B2; US10157696B2

Abstract

本发明提供一种通信电缆，即使对电缆施加超过估计范围的力，电缆与基板的连接部分也难以受到损伤。该通信电缆具备多芯电缆(2)和在多芯电缆(2)的端部设置的连接器，多芯电缆(2)是用绝缘体被覆一对信号线(20)，用屏蔽带(22)被覆绝缘体，且用按压卷绕带(23)被覆屏蔽带(22)而成的电缆，该通信电缆具有：插拔于插槽的壳体，上述插槽设于与该通信电缆连接的通信装置；收纳于上述壳体，连接多芯电缆(2)的端部的基板(40)；以及对多芯电缆(2)的端部与基板(40)的连接部分进行模制的树脂部(50)。

Description

通信电缆

技术领域

本发明涉及具有电缆和在该电缆的端部设置的连接器的通信电缆。

背景技术

构成通信电缆的电缆具有信号线、被覆信号线的绝缘体、被覆绝缘体的屏蔽部件、以及被覆屏蔽部件的绝缘部件。另外，构成通信电缆的电缆包括多芯电缆。本文中的多芯电缆是指将分别具有信号线、被覆信号线的绝缘体、被覆绝缘体的屏蔽部件、以及被覆屏蔽部件的绝缘部件的多根电缆缠合成一根的电缆。在以下的说明中，存在将多芯电缆含有的各个电缆称为“芯电缆”的情况。另外，在多芯电缆含有的芯电缆用于传送工作信号的情况下，该芯电缆具有一对信号线、被覆这些信号线的绝缘体、被覆绝缘体的屏蔽部件、以及被覆屏蔽部件的绝缘部材。

在含有多芯电缆的电缆的端部设置的连接器能够连接于服务器、网关等通信装置。例如，连接器具有能够在设于通信装置的插槽(盒)进行插拔的壳体、和收纳于该壳体的基板，含有多芯电缆的电缆的端部在壳体内连接于基板。具体而言，在基板的一边形成有连接器焊盘，在基板的另一边形成有信号焊盘及接地焊盘。

在此，在构成通信电缆的电缆为多芯电缆的情况下，该多芯电缆和连接器如下连接而形成一根通信电缆。在多芯电缆的端部，去除护套等，露出各个芯电缆。在露出的各个芯电缆的端部，去除绝缘部件，露出屏蔽部件及信号线，屏蔽部件焊锡接合于基板上的接地焊盘，信号线焊锡接合于基板上的信号焊盘。另外，露出的各个芯电缆的根部利用树脂模制而一体化。

另一方面，设有连接器焊盘的基板的端部从壳体的前端突出而形成卡缘型插销连接器。当壳体插入通信装置的插槽时，设有连接器焊盘的基板的端部(插销连接器)插入被设于插槽内的插座连接器。于是，设于基板的连接器焊盘和设于插座连接器的连接端子接触，两者电连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-251223号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在通信装置设有多个插槽，这些插槽相邻配置。近年，为了通信装置的多功能化、高速化，倾向于增加插槽的个数。另一方面，也要求通信装置小型化。因此，为了满足通信装置的小型化的要求，并且增设插槽，为此以更高密度配置多个插槽。

也就是，在以高密度配置的多个插槽的每一个连接通信电缆的连接器。其结果，从设有插槽的通信装置的前面板或后面板引出多根通信电缆，通信装置附近的通信电缆的处理的自由度降低。该情况下，多对构成通信电缆的电缆施加弯曲力、拉伸力。

在此，在构成通信电缆的电缆为多芯电缆的情况下，在连接器(壳体)内，各芯电缆的根部通过树脂模制。然而，该模制树脂对多根芯电缆的根部彼此模制，并非对芯电缆与基板的连接部分模制。也就是，屏蔽部件与基板的接合部、信号线与基板的接合部未模制。

因此，当对从壳体延伸的多芯电缆施加超过估计范围的弯曲力、拉伸力时，对各个芯电缆与基板的连接部分施加过度的力，存在连接部分受到损伤的问题。例如，存在与屏蔽部件焊锡接合着的接地焊盘从基板剥离、与信号线焊锡接合着的信号焊盘从基板剥离的问题。另外，也存在屏蔽部件与接地焊盘的焊锡接合部分剥离、信号线与信号焊盘的焊锡接合部分剥离的问题。还具有以下问题：这样的连接部分的损伤在构成通信电缆的电缆为多芯电缆以外的电缆的情况下也同样地产生。

本发明的目的在于实现一种通信电缆，即使对电缆施加超过估计范围的力，电缆与基板的连接部分也难以受到损伤。

用于解决课题的方案

本发明的通信电缆具备电缆和在上述电缆的端部设置的连接器，上述电缆是用绝缘体被覆信号线，用屏蔽部件被覆上述绝缘体，且用绝缘部件被覆上述屏蔽部件而成的电缆。进一步地，通信电缆具有：插拔于插槽的壳体，上述插槽设于与该通信电缆连接的通信装置；收纳于上述壳体，连接上述电缆的端部的基板；以及对上述电缆的端部与上述基板的连接部分进行模制的树脂部。

发明的效果

根据本发明，可实现一种通信电缆，即使对电缆施加超过估计范围的力，电缆与基板的连接部分也难以受到损伤。

附图说明

图1是表示通信电缆的外观的立体图。

图2是表示连接器的内部构造的立体图。

图3(a)是表示多芯电缆的构造的剖视图，(b)是表示芯电缆的构造的立体图。

图4是表示基板上的焊盘配置的俯视图。

图5是表示多芯电缆与基板的连接构造的说明图。

图6是表示多芯电缆与基板的连接构造的其它说明图。

图7是表示多芯电缆与基板的连接构造的另外的其它说明图。

图8(a)是表示树脂部的变形例之一的剖视图，(b)是俯视图。

图中：1—通信电缆，2—多芯电缆，2a—屏蔽连接部件，3—连接器，10—芯电缆，10a—分支线，11、12—缓冲带，13—铝带，14—编织线，15—护套，20、20a、20b—信号线，21—绝缘体，22—屏蔽带，23—按压卷绕带，30—壳体，31—下壳体，32—上壳体，33—闩，34—连结部，35—拉带，40—基板，41—连接器焊盘，42—接地焊盘，43—信号焊盘，44—连接焊盘组，45—缺口，50—树脂部，51—第一模制部，51a—薄壁部，52—第二模制部，53—间隙。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边对本发明的通信电缆的实施方式详细地进行说明。此外，在以下的说明参照的各图中，对相同或实质上相同的结构标注相同的符号。

图1所示的通信电缆1具备作为电缆的多芯电缆2、和在多芯电缆2的端部设置的连接器3。通信电缆1是差动信号传送用的多通道通信电缆，每一通道用于数十Gbit/sec以上的高速信号传送。具体而言，通信电缆1是四通道用电缆，因此，如图3(a)所示，在多芯电缆2含有八根(两根/一通道)芯电缆10。更具体而言，在多芯电缆2的中央配置两根芯电缆10，在该两根芯电缆10的外侧以包围它们的方式配置有六根芯电缆10。在中央的两根芯电缆10的周围卷绕有缓冲带11，在外侧的六根芯电缆10的周围卷绕有另外的缓冲带12。换言之，在内侧的两根芯电缆10与外侧的六根芯电缆10之间具有缓冲带11。进一步地，在缓冲带12的周围卷绕有金属箔带(铝带13)，铝带13被编织成网状的铜线(编织线14)覆盖，编织线14被护套(套管)15覆盖。此外，铝带13及编织线14形成了对噪声进行遮蔽的屏蔽层。也就是，多芯电缆2含有的多根(在本实施例中为八根)芯电缆10被屏蔽层覆盖。此外，缓冲带11例如由耐热PVC制的绝缘带构成。

如图3(b)所示，多芯电缆2I含有的各个芯电缆10具有：对位相相反的信号进行传送的一对信号线20a、20b；被覆这些信号线20a、20b的绝缘体21；被覆绝缘体21的屏蔽部件(屏蔽带22)；以及被覆屏蔽带22的绝缘部件(按压卷绕带)23。这样，多芯电缆2具有多根芯电缆10，各个芯电缆10具有信号线20a、20b、绝缘体21、作为屏蔽部件的屏蔽带22、以及作为绝缘部件的按压卷绕带23。但是，屏蔽部件不限于屏蔽带22，绝缘部材不限于按压卷绕带23。此外，在以下的说明中，在对各个芯电缆10具有的信号线20a、20b不特别地进行区分的情况下，存在将两者总称为“信号线20”的情况。

屏蔽带22是树脂膜与金属膜的层叠体，树脂膜以成为内侧的方式纵包于绝缘体21的周围。按压卷绕带23是用于防止屏蔽带22松缓的带，其横向卷绕(螺旋卷绕)于屏蔽带22的周围。此外，本实施方式的屏蔽带22是PET膜与钢膜的层叠体，但是构成屏蔽带22的各膜的材质并非限定于特定的材质。另外，构成屏蔽带22的各膜的层叠数也不限定于特定的层叠数。

再次参照图1，连接器3具有金属制的由下壳体31和上壳体32构成的壳体30。如图2所示，在壳体30收纳有基板40，收纳于壳体30的基板40在壳体30内被固定。另外，向壳体30引入多芯电缆2的端部，该多芯电缆2的端部连接于基板40。进一步地，多芯电缆2的端部与基板40的连接部分通过树脂部50而模制。对于树脂部50及通过树脂部50而模制的多芯电缆2的端部与基板40的连接部分的详情，后面进行说明。

如图1、图2所示，在壳体30的两侧面设有沿壳体30的长边方向滑动的闩33。各个闩33的一端经由连结部34而互相连结，在连结部34安装有拉带35。拉带35沿从壳体30延伸的多芯电缆2向壳体30的后方延伸。

连接器3(壳体30)具有能够在设于通信装置的插槽(盒)进行插拔的形状及尺寸。当连接器3插入盒时，在盒设置的卡定片卡合于连接器3。另一方面，当将拉带35向后方拉拽而使闩33向同方向滑动时，解除卡定片对连接器3的卡合。具体而言，在盒的对置的两侧壁分别设有上述卡定片。当连接器3插入盒时，各个卡定片卡合于在连接器3的两侧面设置的卡合部。其结果，卡定片卡合于连接器3，连接器3不能从盒拔出。另一方面，当拉拽拉带35而使闩33向后方滑动时，卡合于卡合部的卡定片被闩33的前端推出到卡合部外。其结果，解除卡定片对连接器3的卡合，能够从盒拔出连接器3。

接下来，一边主要参照图4～图6，一边对图2所示的树脂部50及通过树脂部50模制的多芯电缆2的端部与基板40的连接部分的详情进行说明。图4是基板40的放大俯视图。图示的基板40是玻璃环氧基板，整体呈长方形的平面形状。在基板40的表面，沿一短边形成有多个连接器焊盘41，沿另一短边形成有多个接地焊盘42及信号焊盘43。连接器焊盘41和信号焊盘43经由在基板40设置的未图示的配线图案而电连接。此外，在对连接器焊盘41和信号焊盘43进行连接的配线图案有时设有信号处理用IC。在以下的说明中，将基板40的长边方向两侧中的设有连接器焊盘41的一侧定义为前方或前端侧，将设有接地焊盘42、信号焊盘43的一侧定义为后方或后端侧。但是，该定义仅是为了便于说明。

如图4所示，在基板40的表面后方形成有四个接地焊盘42。各个接地焊盘42具有コ字形的平面形状，在各个接地焊盘42的内侧形成有两个信号焊盘43。这三个焊盘(一个接地焊盘42和位于其内侧的两个信号焊盘43)成对而构成一个连接焊盘组。而且，一个连接焊盘组44与一根芯电缆10(图3(a))对应。也就是，在基板40的表面设有与四根芯电缆10对应的四个连接焊盘组44。另外，虽然省略了图示，但是在基板40的背面也设有四个同样的连接焊盘组44。也就是，在基板40总计设有八个连接焊盘组44。此外，在基板40的背面也设有与图4所示的连接器焊盘41同样的连接器焊盘。

如图2所示，基板40的前端侧从壳体30向前方突出，在基板40设置的连接器焊盘41露出于壳体30外。含有在壳体30外露出的连接器焊盘41的基板40的前端侧形成为卡缘型插销连接器。

如图4所示，在基板40的长边形成有多个缺口45。这些缺口45用于与在下壳体31(图2)的内侧形成的突起卡合，进行基板40的定位。

如图5所示，在被引入壳体30(图2)的多芯电缆2的端部，将图3(a)所示的护套15、编织线14、铝带13、缓冲带12以及缓冲带11去除，露出各个芯电缆10的端部。同时，各个芯电缆10的端部从由护套15、编织线14、铝带13、缓冲带12以及缓冲带11的约束中释放而成为零乱。也就是，多芯电缆2在连接器3(图2)的内部被分支成八根。因此，在以下的说明中，存在以下情况：将从护套15等的约束中释放并变得零乱的各个芯电缆10的端部称为“分支线10a”，而与芯电缆10的其它部分进行区分。也就是，在连接器3(图2)的内部，从多芯电缆2的端部延伸有八根分支线10a。但是，上述区分只不过是为了便于说明的区分，各分支线10a是各芯电缆10的一部分，与其它部分连续。因此，各个分支线10a具有与图3(b)所示的剖面构造实质上相同的剖面构造。

此外，图5所示的圈状的屏蔽连接部件2a由金属材料构成。该屏蔽连接部件2a在护套15的端部将折返到护套15上的铝带13及编织线14从其外周铆接，从而与它们电连接。另外，屏蔽连接部件2a与金属制的壳体30(图2)相接。即，铝带13及编织线14经由屏蔽连接部件2a而与壳体30电连接。

如图5所示，在各个分支线10a的端部具有将图3(b)所示的按压卷绕带23去除而露出屏蔽带22的区域，在该区域的前部具有在去除了按压卷绕带23的基础上再去除屏蔽带22及绝缘体21而露出信号线20的其它区域。

在各个分支线10a的端部露出的信号线20及屏蔽带22连接于与各分支线10a对应的连接焊盘组44。具体而言，一根分支线10a的信号线20a、20b分别焊锡接合于信号焊盘43、43，该信号焊盘43、43属于对应的连接焊盘组44，该分支线10a的屏蔽带22焊锡接合于接地焊盘42，该接地焊盘42属于与焊锡接合了该分支线10a的信号线20a、20b的信号焊盘所属的连接焊盘组44相同的连接焊盘组44。

因此，在基板40具有八个焊锡接合了对应的芯电缆10(分支线10a)和连接焊盘组44的接合部。具体而言，在基板表面具有四个接合部，在基板背面具有四个接合部。进一步地，如图6所示，各个接合部含有：焊锡接合了信号线20和信号焊盘43(图4、图5)的第一接合部；以及焊锡接合了屏蔽带22和接地焊盘42(图4、图5)的第二接合部。

如图5、图6所示，分别含有第一接合部及第二接合部的八个接合部与基板40一同通过树脂部50统一模制。也就是，在基板40上具有的多个第一接合部及第二接合部与基板40一同通过树脂部50统一模制。

如图7所示，树脂部50具有至少对屏蔽信号线20进行模制的第一模制部51、以及至少对屏蔽带22进行模制的第二模制部52。如图5、图6所示，本实施方式的第二模制部52越过基板40的后端而延伸至各分支线10a的根部或者其附近。也就是，第二模制部52对除了信号线20以外的各分支线10a的大致全长进行模制。其结果，通过树脂部50的第二模制部52，八根分支线10a一体化。

如上所述，在本实施方式中，多芯电缆2的端部与基板40的连接部分通过树脂部50而模制。具体而言，多芯电缆2含有的各芯电缆10的端部与基板40的连接部分通过树脂部50而模制。更具体而言，焊锡接合了各芯电缆10的信号线20和基板40的第一接合部及焊锡接合了多芯电缆2含有的各芯电缆10的屏蔽带22和基板40的第二接合部通过树脂部50而模制。进一步地，在基板40上具有多个第一接合部及第二接合部，这些多个第一接合部及第二接合部通过树脂部50而统一地固定于基板40。因而，即使向从连接器3(壳体30)延伸的多芯电缆2施加了弯曲力、拉伸力，各个芯电缆10的端部与基板40的连接部分、也就是第一接合部、第二接合部也难以受到损伤。例如，第一接合部的信号线20与信号焊盘43的焊锡接合难以被破坏、信号焊盘43难以从基板表面剥离。

另一方面，当信号线20与基板40的连接部分即第一接合部通过树脂部50模制时，因树脂部50的介电常数，第一接合部的阻抗降低。于是，在传送数十Gbit/sec以上的高速信号时，存在因阻抗的不一致而信号被反射的问题。

因此，如图6、图7所示，使第一模制部51的一部分厚度比第二模制部52的厚度薄。换言之，在第一模制部51设有厚度比第二模制部52薄的薄壁部51a。其结果，树脂部50的前端侧成为台阶状。由此，降低树脂部50的介电常数对第一接合部的影响，抑制阻抗的不一致。另一方面，从抑制因外力而引起的第一接合部的损伤的观点出发，优选信号线20整体被树脂部50覆盖。因此，在本实施方式中，使图7所示的第一模制部51的薄壁部51a的高度(H)比信号线20的直径大。另外，使含有薄壁部51a的第一模制部51的长度(L1)比从信号线20的屏蔽带22露出的部分的长度(L2)长。换言之，图7所示的长度(L1)的区域为第一模制部51，该第一模制部51含有厚度比第二模制部52薄的薄壁部51a。这样，本实施方式的第一模制部51比信号线20厚，且长，而且覆盖整个信号线20。此外，本实施方式的信号线20的直径为约4mm。另外，基板40的背面侧也通过树脂部50而模制，基板40的背面侧的树脂部50的高度(厚度)与薄肉部51a的高度(H)相同。

本发明不限于上述的实施方式，在不脱离其宗旨的范围中能够进行各种变更。例如，上述实施方式的树脂部50由聚酰胺形成，但是形成树脂部50的树脂材料不特别地限定。例如，也可以取代聚酰胺而由聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂形成树脂部50。但是，从抑制因介电常数的影响而引导的阻抗不一致的观点出发，优选由介电常数比基板40低的树脂材料形成树脂部50，更优选由介电常数为2.5以下的树脂材料形成树脂部50。此外，上述实施方式的树脂部50由介电常数为2.5的树脂材料形成。另外，上述实施方式的基板40的介电常数为3.8。此外，树脂材料的介电常数(2.5)是通过以JIS-C-2138(2007年)为标准的谐振腔微扰法以频率1kHz测定的值。另外，基板40的介电常数(3.8)是通过以IPCTM-6502.5.5.9为标准的平行板电容器以频率1GHz测定的值。

另外，从抑制因外力而引起的连接部分的损伤的观点出发，优选由拉伸剪切粘接强度为4.8Mpa以上的树脂材料形成树脂部50。

树脂部50的形状能够适当变更。图8表示树脂部50的变形例之一。在图示的树脂部50，第一模制部51形成为梳齿状。具体而言，在第一模制部51沿其宽度方向以预定间距设有多个间隙53。各个间隙53设于成对的信号线20a、20b之间。也就是，在成对的信号线20a、20b之间不具有模制树脂，而露出这些信号线20a、20b的一部分。因此，更降低树脂部50的介电常数对第一接合部的影响，进一步抑制阻抗的不一致。

本发明的通信电缆包括在一根如下的电缆的端部设有连接器的通信电缆：信号线被绝缘体被覆，绝缘体被屏蔽部件被覆，且屏蔽部件被绝缘部件被覆。另外，构成本发明的通信电缆的电缆包括将分别含有一根信号线的多根芯电缆缠合成一根的多芯电缆。也就是，含有并非用于差动信号传送的多根芯电缆的多芯电缆也包括在构成本发明的通信电缆的电缆中。

Claims

1.一种通信电缆，具备电缆和在上述电缆的端部设置的连接器，上述电缆是用绝缘体被覆信号线，用屏蔽部件被覆上述绝缘体，且用绝缘部件被覆上述屏蔽部件而成的电缆，

上述通信电缆的特征在于，具有：

插拔于插槽的壳体，上述插槽设于与上述通信电缆连接的通信装置；

收纳于上述壳体，连接上述电缆的端部的基板；以及

对上述电缆的端部与上述基板的连接部分进行模制的树脂部。

2.根据权利要求1所述的通信电缆，其特征在于，

上述电缆是将分别具有上述信号线、上述绝缘体、上述屏蔽部件以及上述绝缘部件的多根芯电缆缠合成一根而成的多芯电缆。

3.根据权利要求1或2所述的通信电缆，其特征在于，具有：

焊锡接合了上述信号线和上述基板的第一接合部；以及

焊锡接合了上述屏蔽部件和上述基板的第二接合部，

上述第一接合部及上述第二接合部通过上述树脂而模制。

4.根据权利要求3所述的通信电缆，其特征在于，

上述树脂部具有：至少对上述信号线进行模制的第一模制部；以及至少对上述屏蔽部件进行模制的第二模制部，

上述第一模制部含有厚度比上述第二模制部薄的薄壁部。

5.根据权利要求4所述的通信电缆，其特征在于，

上述薄壁部的厚度比上述信号线的直径厚。

6.根据权利要求4或5所述的通信电缆，其特征在于，

在上述第一模制部沿宽度方向以预定间距设有多个间隙。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的通信电缆，其特征在于，

上述树脂部由介电常数比上述基板低的树脂材料形成。

8.根据权利要求7所述的通信电缆，其特征在于，

上述树脂材料的介电常数为2.5以下。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的通信电缆，其特征在于，

上述树脂部由拉伸剪切粘接强度为4.8Mpa以上的树脂材料形成。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的通信电缆，其特征在于，

上述树脂部由聚酰胺、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂形成。