CN109585068A - 长直高频传输电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种长直高频传输电缆，包括多个传输线和至少一接地线、第一和第二绝缘叠层以及第一和第二屏蔽层，传输线与接地线彼此平行排列，第一绝缘叠层与第二绝缘叠层相互接合以包覆传输线和接地线，第一屏蔽层与第二屏蔽层分别接合于第一绝缘叠层与第二绝缘叠层上，其中第一绝缘叠层中设有多个沿接地线的长度方向间隔排列的第一导电插塞，相邻的两个第一导电插塞相隔至少50毫米，且接地线通过这些第一导电插塞与第一屏蔽层形成导通。依此设计，能解决长线缆中的串扰问题。

Description

长直高频传输电缆

技术领域

本发明涉及一种电缆结构，特别涉及一种长直高频传输电缆，可作为柔性扁平电缆或其他数据传输线缆。

背景技术

柔性扁平电缆(Flex Flat Cable,FFC)是一种新形态的数据线缆，其具有线芯排列整齐、传输量大、结构扁平、体积小巧、拆卸方便、具柔性等特点，能简单并且灵活地应用于各类电子产品。柔性扁平电缆尤其适用于各种高频率弯曲的场合，例如移动部件的连接。在连接上，其不仅可以采用连接器插接，也可以直接焊接于印刷电路板上。

柔性扁平电缆主要包括多条在一个配置平面内彼此平行排列的扁平导体及在扁平导体上层积的绝缘膜。为了避免电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)及噪声的问题，通常会在绝缘膜外围设置一层金属层以作为屏蔽层，并将某些扁平导体电连接至屏蔽层以作为接地之用。

然而，随着服务器应用，服务器功能趋向多样化，计算能力高速化，内部跳线或延长传输信号，或外部机组与机组间的信号传输需求渐高，为求整线上的便利性，使用柔性扁平电缆作为数据传输线缆为现有常用的方式。而现有的柔性扁平电缆在高速传输上的特性要比一般高速线缆(如：同轴电缆的应用)差，如果延伸超过一定长度时，还容易产生信号对间的串扰问题，且解决方式大多无法量产自动化；相关技术仅适合大型扁平电缆，其中传输线或接地线的线宽及线距不能太小，从而不利于产品小型化的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供了一种长直高频传输电缆，其能解决长线缆中的串扰问题，并能保有较小的外形尺寸。

为了解决上述的技术问题，本发明所提供的其中一技术方案是：一种长直高频传输电缆，其包括多个传输线和与少一接地线、一第一绝缘叠层与一第二绝缘叠层以及一第一屏蔽层与一第二屏蔽层。多个所述传输线与至少一所述接地线彼此平行排列；所述第一绝缘叠层与所述第二绝缘叠层相互接合以包覆多个所述传输线与至少一所述接地线，其中所述第一绝缘叠层中设有多个沿至少一所述接地线的长度方向间隔排列的第一导电插塞，且相邻的两个所述第一导电插塞相隔至少50毫米；所述第一屏蔽层与所述第二屏蔽层分别接合于所述第一绝缘叠层与所述第二绝缘叠层上；其中，每一所述传输线的宽度大于0且小于或等于0.8毫米，至少一所述接地线的宽度大于0且小于或等于0.8毫米；其中，至少一所述接地线通过多个所述第一导电插塞以与所述第一屏蔽层形成导通。

更进一步地，所述第二绝缘叠层中设有多个沿至少一所述接地线的长度方向间隔排列的第二导电插塞，至少一所述接地线通过多个所述第二导电插塞以与所述第二屏蔽层形成导通，其中，相邻的两个所述第二导电插塞相隔至少50毫米。

更进一步地，多个所述第一导电插塞与多个所述第二导电插塞交错排列。

更进一步地，任一所述第一导电插塞与相邻的所述第二导电插塞在至少一所述接地线的长度方向上相隔至少25毫米。

更进一步地，所述长直高频传输电缆的长度至少大于200毫米。

更进一步地，所述第一绝缘叠层包括一第一绝缘黏着层以及一形成于所述第一绝缘黏着层上的第一绝缘披覆层，且所述第一绝缘叠层中形成有多个贯穿所述第一绝缘粘着层与所述第一绝缘披覆层的第一激光加工贯孔，以分别容置多个所述第一导电插塞，其中，所述第二绝缘叠层包括一第二绝缘粘着层以及一形成于所述第二绝缘粘着层上的第二绝缘披覆层，且所述第二绝缘叠层中形成有多个贯穿所述第二绝缘粘着层与所述第二绝缘披覆层的第二激光加工贯孔，以分别容置多个所述第二导电插塞。

更进一步地，所述第一屏蔽层通过一第一导电粘着层接合于所述第一绝缘披覆层上，所述第二屏蔽层通过一第二导电粘着层接合于所述第二绝缘披覆层上。

更进一步地，所述第一导电插塞的一端接触到至少一所述接地线，且所述第一导电插塞的另一端接触到所述第一导电黏着层，其中，所述第二导电插塞的一端接触到至少一所述接地线，且所述第二导电插塞的另一端接触到所述第二导电黏着层。

更进一步地，所述传输线的数量为两对且所述接地线的数量为三条，其中一条所述接地线配置于两对所述传输线之间，另外两条所述接地线配置于两对所述传输线的外侧。

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的长直高频传输电缆，其能通过“第一绝缘叠层中设有多个沿接地线的长度方向间隔排列的第一导电插塞，且相邻的两个第一导电插塞相隔至少50毫米”及“接地线通过第一导电插塞以与第一屏蔽层形成导通”的技术方案，以使得电缆长度增加的同时，还能维持电缆一定的结构强度和柔性，且能抑制因电缆长度增加而造成的串扰的增加。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明的长直高频传输电缆的立体示意图。

图2为沿图1中Ⅱ-Ⅱ剖线的剖面示意图。

图3为沿图1中Ⅲ-Ⅲ剖线的剖面示意图。

图4为沿图1中Ⅳ-Ⅳ剖线的剖面示意图。

图5为本发明的长直高频传输电缆去除屏蔽层后的俯视示意图。

图6类似图2及图3，但为另一实施方式的剖面示意图。

图7显示本发明与现有技术的频率-介入损失特性。

图8显示本发明与现有技术的频率-回波损耗特性。

图9及图10分别显示本发明与现有技术的频率-近端串音特性与频率-远端串音特性。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“长直高频传输电缆”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件或信号等，但这些组件或信号不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，如本文中所使用，术语“或”视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的所有组合。

请参阅图1至图4，图1为本发明一优选实施例的长直高频传输电缆的立体图，图2至图4分别为沿图1中Ⅱ-Ⅱ剖线、Ⅲ-Ⅲ剖线及Ⅳ-Ⅳ剖线的剖面图。如上述附图所示，长直高频传输电缆Z中包括多个传输线1a和至少一接地线1b、第一和第二绝缘叠层2、3及第一和第二屏蔽叠层4、5。长直高频传输电缆Z可作为于柔性扁平电缆或其他数据传输线缆，本发明对此没有特别限制。

传输线1a与接地线1b以一预定间距平行排列在同一平面上，其各可为扁平状的铜线或镀锡铜线。本实施例中，传输线1a的数量为四条(两对)，接地线1b的数量为三条，其中每一条传输线1a与每一条接地线1b的宽度都大于0且小于或等于0.8毫米(mm)，且两条相邻的传输线1a或两条相邻的传输线1a与接地线1b之间距都大于0且小于或等于1毫米(mm)，但并不限定于此；实际上，导线的数量、线宽及线距等可依不同的需要做调整。值得注意的是，本发明采用“其中一条接地线1b配置于两对传输线1a之间，另外两条接地线1b配置于两对传输线1a的外侧”的排列方式，即排列成：接地线/传输线/传输线/接地线/传输线/传输线/接地线，能有效减少内部串扰。

第一绝缘叠层2与第二绝缘叠层3相互接合，以将传输线1a与接地线1b的绝大部分包覆于其中，仅露出线材的两末端作为连接至电接头(图中未显示)的接触端子。第一屏蔽叠层4形成于第一绝缘叠层2上，第二屏蔽叠层5形成于第二绝缘叠层3上，第一和第二屏蔽叠层4、5能产生屏蔽效应，以确保传输线1a与接地线1b不会受到外部电磁干扰。

更进一步的说，第一绝缘叠层2包括一第一绝缘黏着层21及一第一绝缘披覆层22，第二绝缘叠层3包括一第二绝缘黏着层31及一第二绝缘披覆层32，其中第一绝缘披覆层22通过第一绝缘黏着层21层积在平行排列的传输线1a与接地线1b上(如：一侧)，第二绝缘披覆层32通过第二绝缘黏着层31层积于平行排列的传输线1a与接地线1b上(如：相对另一侧)，且与第一绝缘披覆层22彼此相对。本实施例中，第一和第二绝缘黏着层21、31可由适当的绝缘粘着剂形成，第一和第二绝缘披覆层22、32可由聚酯(PET)、聚酰亚胺(PI)或聚苯硫醚(PPS)等树脂材料形成，但并不限定于此。

第一屏蔽叠层4包括一第一导电黏着层41及一第一屏蔽层42，第二屏蔽叠层5包括一第二导电黏着层51及一第二屏蔽层52，其中第一屏蔽层42通过第一导电黏着层41层积在第一绝缘披覆层22上，第二屏蔽层52通过第二导电黏着层51层积在第二绝缘披覆层32上，且与第一屏蔽层42彼此相对。本实施例中，第一和第二导电黏着层41、51可由内含导电材料的黏着剂形成，第一和第二屏蔽层42、52可为铝或铜等金属形成的金属层，但并不限定于此。

在接地的设计上，第一绝缘叠层2中形成有多个沿接地线1b的长度方向(在附图中显示为X方向)连续分布的第一激光加工贯孔23，其等贯穿第一绝缘黏着层21与第一绝缘披覆层22，以容置多个第一导电插塞24，使得多个第一导电插塞24沿接地线1b的长度方向间隔排列，其中每一个第一导电插塞24的一端接触到接地线1b且另一端接触到第一导电黏着层41。第二绝缘叠层3中形成有多个沿接地线1b的长度方向连续分布的第二激光加工贯孔33，其等贯穿第二绝缘黏着层31与第二绝缘披覆层32，以容置多个第二导电插塞34，使得多个第二导电插塞34沿接地线1b的长度方向间隔排列，其中每一个第二导电插塞34的一端接触到接地线1b且另一端接触到第二导电黏着层51。本实施例中，第一和第二导电插塞24、34可由金属或合金或非金属(如：导电碳材料)或混合物形成，但并不限制于此。

据此，每一条接地线1b不仅通过多个第一导电插塞24与第一屏蔽层42形成导通，还进一步通过多个第二导电插塞34与第二屏蔽层52形成导通，所以能有效减少传输线1a之间的串扰(即内部串扰)。值得注意的是，如图4及图5所示，本发明采用“多个第一导电插塞24与多个第二导电插塞34交错排列”的设计，有利于电缆长度的增加，电缆长度能达到200毫米以上，且能于增加长度的同时维持一定的结构强度和柔性。优选地，相邻的两个第一导电插塞24或相邻的两个第二导电插塞34相隔一预定距离D1，此预定距离D1为至少50毫米，且任一个第一导电插塞24与相邻的第二导电插塞34在接地线1b的长度方向上相隔另一预定距离D2，此预定距离D2为至少25毫米。在不损害本发明预期效果的前提下，如图6所示，多个第一导电插塞24与多个第二导电插塞34的设置位置也可以是上下相对应。

虽然在图4至图6中，长直高频传输电缆Z所包括的每一条接地线1b均通过多个第一和第二导电插塞24、34分别电性连接至第一和第二屏蔽层42、52，但是实际上每一条接地线1b只要通过多个第一导电插塞24电性连接至第一屏蔽层42，或者通过多个第二导电插塞34电性连接至第二屏蔽层52，且相邻的两个第一导电插塞24或相邻的两个第二导电插塞34相距至少50毫米，就能实现一定程度上的串扰降低。所以说，图4至图6所示仅为本发明的优选实施方式，并非用以限制本发明。

长直高频传输电缆Z可采用卷对卷(roll-to-roll)技术来制造，其具有生产效率高、成本低、工艺稳定、产品质量稳定等优势，适合工业化大量生产。具体的步骤流程如下：

首先，将卷绕状的多个扁平导体1(包含传输线1a与接地线1b)拉出一定的长度，并以一预定间距平行排列在同一平面上。接着，将卷绕状的第一和第二绝缘叠层2、3分别拉出一定的长度，并分别从上下侧覆盖扁平导体1。然后，通过激光加工方式在第一绝缘叠层2上形成第一激光加工贯孔23，并视需要而通过激光加工方式在第二绝缘叠层3上形成第二激光加工贯孔33；依此方式，第一和第二激光加工贯孔23、33的形状和位置的精确度相当高。此后，在第一激光加工贯孔23内填入导等离子体料(如：导电银浆)，并视需要而在第二激光加工贯孔33内填入导等离子体料，然后将导电银浆固化以形成第一和第二导电插塞24、34；或者，可直接于第一激光加工贯孔23内置入导体，并视需要而直接于第二激光加工贯孔33内置入导体，如此可省去固化程序。最后，通过第一导电黏着层41将第一屏蔽层42贴合于第一绝缘叠层上，并通过第二导电黏着层51将第二屏蔽层52贴合于第二绝缘叠层上。

本实施例中，也可以在形成第一导电插塞24后便进行第一屏蔽层42的贴合，然后再形成第二导电插塞34，并进行第二屏蔽层52的贴合。

请配合参阅图7至图10，其等显示本发明的长直高频传输电缆Z(以下简称“本发明”)与现有技术的传输电缆(以下简称“现有技术”)于传输性能上的比较结果。需要说明的是，本发明中是采用三条接地线1b来隔开两对传输线1a的，即其中一条接地线1b置于两对传输线1a之间，另外两条接地线1b则置于两对传输线1a的外侧，且三条接地线1b均通过第一和第二导电插塞24、34分别电连接至第一和第二屏蔽层42、52；现有技术中仅是某些接地线直接与屏蔽层接触。

首先，如图7所示，本发明能有效减少信号的衰减，此现象在高频区段上尤为明显。再者，如图8所示，线缆与系统间的阻抗匹配上的差异会显现于回波损耗，而本发明较现有技术更能适应阻抗匹配上的差异。此外，如图9及图10所示，由相邻的信号于高频传输中引起的串音会影响传输信号的完整性，而本发明在高频区段的趋势较现有技术更为稳定。

实施例的有益效果

本发明的有益效果在于，本发明实施例所提供的长直高频传输电缆，其能通过“第一绝缘叠层中设有多个沿接地线的长度方向间隔排列的第一导电插塞，且相邻的两个第一导电插塞相隔至少50毫米”及“接地线通过第一导电插塞以与第一屏蔽层形成导通”的技术方案，以使得电缆长度增加的同时，还能维持电缆一定的结构强度和柔性，且能抑制因电缆长度增加而造成的串扰的增加。

承上所述，当第二屏蔽叠层中设有多个沿接地线的长度方向间隔排列的第二导电插塞，其中相邻的两个第二导电插塞相隔至少50毫米，第一导电插塞与第二导电插塞交错排列，且接地线也通过第二导电插塞与第二屏蔽层形成导通时，能更好的达到本发明上述的预期效果。并且，通过适当的配置第一和第二导电插塞，能将接地线可靠地电连接至屏蔽层。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种长直高频传输电缆，其特征在于，所述长直高频传输电缆包括：

多个传输线与至少一接地线彼此平行排列；

一第一绝缘叠层与一第二绝缘叠层相互接合以包覆多个所述传输线与至少一所述接地线，其中所述第一绝缘叠层中设有多个沿至少一所述接地线的长度方向间隔排列的第一导电插塞，且相邻的两个所述第一导电插塞相隔至少50毫米；以及

一第一屏蔽层与一第二屏蔽层分别接合于所述第一绝缘叠层与所述第二绝缘叠层上；

其中，每一所述传输线的宽度大于0且小于或等于0.8毫米，至少一所述接地线的宽度大于0且小于或等于0.8毫米；

其中，至少一所述接地线通过多个所述第一导电插塞以与所述第一屏蔽层形成导通。

2.根据权利要求1所述的长直高频传输电缆，其特征在于，所述第二绝缘叠层中设有多个沿至少一所述接地线的长度方向间隔排列的第二导电插塞，至少一所述接地线通过多个所述第二导电插塞以与所述第二屏蔽层形成导通，其中，相邻的两个所述第二导电插塞相隔至少50毫米。

3.根据权利要求2所述的长直高频传输电缆，其特征在于，多个所述第一导电插塞与多个所述第二导电插塞交错排列。

4.根据权利要求3所述的长直高频传输电缆，其特征在于，任一所述第一导电插塞与相邻的所述第二导电插塞在至少一所述接地线的长度方向上相隔至少25毫米。

5.根据权利要求1所述的长直高频传输电缆，其特征在于，所述长直高频传输电缆的长度至少大于200毫米。

6.根据权利要求2所述的长直高频传输电缆，其特征在于，所述第一绝缘叠层包括一第一绝缘粘着层以及一形成于所述第一绝缘粘着层上的第一绝缘披覆层，且所述第一绝缘叠层中形成有多个贯穿所述第一绝缘粘着层与所述第一绝缘披覆层的第一激光加工贯孔，以分别容置多个所述第一导电插塞，其中，所述第二绝缘叠层包括一第二绝缘粘着层以及一形成于所述第二绝缘粘着层上的第二绝缘披覆层，且所述第二绝缘叠层中形成有多个贯穿所述第二绝缘粘着层与所述第二绝缘披覆层的第二激光加工贯孔，以分别容置多个所述第二导电插塞。

7.根据权利要求1所述的长直高频传输电缆，其特征在于，所述第一屏蔽层通过一第一导电粘着层接合于所述第一绝缘披覆层上，所述第二屏蔽层通过一第二导电粘着层接合于所述第二绝缘披覆层上。

8.根据权利要求2所述的长直高频传输电缆，其特征在于，所述第一导电插塞的一端接触到至少一所述接地线，且所述第一导电插塞的另一端接触到所述第一导电黏着层，其中，所述第二导电插塞的一端接触到至少一所述接地线，且所述第二导电插塞的另一端接触到所述第二导电黏着层。

9.根据权利要求1所述的长直高频传输电缆，其特征在于，所述传输线的数量为两对且所述接地线的数量为三条，其中一条所述接地线配置于两对所述传输线之间，另外两条所述接地线配置于两对所述传输线的外侧。

10.根据权利要求2所述的长直高频传输电缆，其特征在于，所述第一导电插塞为导电银浆所形成，所述第二导电插塞为导电银浆所形成。