CN110556204B - 扁平数据传输线缆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种扁平数据传输线缆，其包括若干并排设置的导线、一体包覆若干所述导线的塑胶层、包覆设置在所述塑胶层外侧的金属屏蔽膜。所述金属屏蔽膜具有与所述数据传输线缆相匹配的长度和不小于所述数据传输线缆周向延伸长度的宽度。

Description

扁平数据传输线缆
技术领域
本发明涉及一种数据传输线缆，尤其涉及一种信号传输性能稳定的扁平数据传输线缆。
背景技术
在3C产业中，传输线缆可作为两个电子装置之间电性连接的媒介，且可稳定地进行所预期的信号传输作业。藉此，传输线缆普遍地应用于各种电子装置。其中与USB、HDMI、DVI、Displayport、SAS等接口连接的传输线缆具有传输速率高、距离远、质量高而受大众喜爱，使用数量也日益增加。该等传输线缆内部具有多条金属导线，该多条金属导线一般仅通过外侧的麦拉层进行固定呈圆柱状，且无屏蔽设置，使得整个传输线缆的信号传输稳定性较差。
因此，有必要对现有的技术进行改进，以克服以上技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种信号传输性能稳定的扁平数据传输线缆。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种扁平数据传输线缆，其包括若干并排设置的导线；其中，所述数据传输线缆还包括一体包覆若干所述导线的塑胶层、包覆设置在所述塑胶层外侧的金属屏蔽膜，所述金属屏蔽膜具有与所述数据传输线缆相匹配的长度和不小于所述数据传输线缆周向延伸长度的宽度。
作为本发明的进一步改进，其中所述金属屏蔽膜的宽度大于所述数据传输线缆的周向延伸长度，并且，所述金属屏蔽膜宽度方向上的两端在所述数据传输线缆宽度方向上的一侧相互压紧粘合，从而使所述金属屏蔽膜形成覆盖所述塑胶层的覆盖部分和连接在覆盖部分一侧的压紧部分。
作为本发明的进一步改进，其中所述金属屏蔽膜沿所述数据传输线缆周向环绕设置，并且形成有相互粘结固定的重叠区。
作为本发明的进一步改进，其中金属屏蔽膜至少具有铝箔层和设置在铝箔层朝向塑胶层一侧的粘结层，所述金属屏蔽膜通过所述粘结层热熔后粘结固定于塑胶层外侧。
作为本发明的进一步改进，其中所述金属屏蔽膜还具有设置在铝箔层背离塑胶层一侧表面的绝缘层。
作为本发明的进一步改进，其中所述金属层的整体厚度为0.010mm至0.055mm。
作为本发明的进一步改进，其中所述导线和塑胶层的整体厚度为0.25mm至0.8mm。
作为本发明的进一步改进，其中每一所述导线还包括包覆所述导体的包覆层，所述包覆层与塑胶层采用同类材料制成。
作为本发明的进一步改进，其中若干所述导线的导体外径相同，且相邻两个导线的中心间距相同，所述导体外径采用31至34美国线规。
作为本发明的进一步改进，其中所述导线具有导体，在所述数据传输线缆的厚度方向上，所述导体至塑胶层外缘的厚度为0.1mm至0.45mm。
本发明的有益效果是：本发明金属屏蔽膜具有与所述数据传输线缆相匹配的长度和不小于所述数据传输线缆周向延伸长度的宽度，藉此可使得所述金属屏蔽膜能够直接沿长度和宽度方向上实现一次性完整包覆，保证所述金属屏蔽膜的屏蔽连续性，避免发生任何阻抗不连续的现象，进而使得信号传输得以持续稳定进行。
附图说明
图1是本发明扁平数据传输线缆一较佳实施例的部分立体示意图。
图2是图1所示数据传输线缆的前视图。
图3是本发明扁平数据传输线缆另一较佳实施例的前视图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明涉及一种扁平型的数据传输线缆，该数据传输线缆至少包括有若干并排设置的导线和一体包覆若干所述导线的塑胶层。
请一并参阅图1和图2所示为本发明数据传输线缆100的第一较佳实施例。所述数据传输线缆100包括若干并排设置的导线1、一体包覆若干所述导线1的塑胶层2和包覆设置在所述塑胶层2外侧而形成的金属屏蔽膜3。
其中，在本实施例中，每一所述导线1分别具有一导体11和包覆于所述导体11周围的包覆层12。所述数据传输线缆100中若干所述导线1的所述导体11中心轴线位于同一平面上。所述塑胶层2共同形成在若干所述导线1的所述包覆层12外侧，从而形成为公共单一绝缘层；并且所述塑胶层2形成有与所述导体11中心轴线所在平面相平行的上表面和下表面。所述塑胶层2相互平行的上表面和下表面设置可有效保持所述导线1的排列设置，防止出现扭曲或折迭现象；再者，还可进一步方便所述金属屏蔽膜3的包覆设置，避免在塑胶层2和金属屏蔽膜3之间出现空气夹层。
所述包覆层12可以很好地保护所述导体11，并且防止在塑胶层2成型过程中，相邻导体11接触而造成短路等问题。再者，具有包覆层12设计时，所述塑胶层2的厚度也可设置为尽可能的轻薄，保证对所有导线1的相对位置进行固定即可，进而减小整线厚度，且使得本发明数据传输线缆100更为柔软轻薄。
所述包覆层12和塑胶层2的材料相同或相近设置；优选为采用同类材料制成，藉此可使得本发明数据传输线缆100在进行成型时，塑胶层2和包覆层12的结合性较好，可以实现很好的融合，尽量减少分层问题或空气进入，成型效果较好。
进一步地，所述同类材料为聚烃类化合物，更进一步地，所述聚烃类化合物优选为高密度聚乙烯。
另外，上述包覆层12和塑胶层2可设置为优选采用介电系数接近空气的塑料材料制成，藉此可使得包覆层12和塑胶层2的阻抗较小，从而可提供导体11较好的信号传输环境，减少信号传播延迟，降低信号之间的串扰，保证信号高速有效传输，减小信号衰减。
上述具有包覆层12的导线1实施方式，最好能够满足使得在所述数据传输线缆100的厚度方向上，所述导体11外缘至塑胶层2外缘之间的距离在0.1mm至0.45mm之间，优选为0.15mm至0.25mm之间。上述距离也即为导体11与金属屏蔽膜3之间的距离，其为影响导线1进行稳定信号传输，特别是高频数据传输的要素之一，在距离越小时，阻抗越小，高频性能越好，且整个数据传输线缆100的厚度也越小，更加柔软轻薄。但是，在厚度过小时，金属屏蔽膜3则会对导体11的信号传输造成影响，本发明上述区间可较好的满足各方面需求。
当然，如图3所示，作为本发明的另一较佳实施方式，所述导线1也可仅包括所述导体11，即无单独的所述包覆层12设置，直接通过塑胶层2进行整体的包覆和绝缘，也可达成本发明的目的，并且采用该种设置，可进一步降低所述塑胶层2的厚度，使得所述数据传输线缆100整体厚度进一步减薄。
结合图1至图3所示，本实施例中将所述导线1等间距排列设置，在所述导线1的排布方向上，所述导线1的排布数量在3～50根之间。若干所述导线1具有至少两个接地导线和设置在两个接地导线之间的信号导线。由此，使得可通过接地导线排除位于其间的信号导线周围的干扰，保证信号导线的信号传输环境，进而提高信号传输效率和稳定性。
作为本发明一较佳实施方式，适应高速信号传输的发展需求，所述信号导线在相邻两个接地导线之间的数量优选设置为两个，并且该两个信号导线构成用于传输差分信号的信号导线组。即通过接地导线为信号导线组进行防护，保证高频传输性能。
进一步地，所有导线1仅包括接地导线和所述信号导线组，并且接地导线的数量比信号导线组的数量多一。优选地，在所述导线1的排布方向上，位于两侧缘的两个导线1为接地导线，并且相邻两个接地导线之间具有一组所述信号导线组。藉此可使得每组信号导线组两侧均有接地导线进行防护，更进一步提升整个数据传输线缆的高频传输特性。
当然，作为本发明的另一较佳实施方式，为配合其他单端信号传输，所述信号导线还可具有单端信号导线。例如适应Mini SAS(Mini Serial Attached Small ComputerSystem Interface,微型串行SCSI)产品设计，所述信号导线的数量是接地导线的数量的两倍；此时，在导线1的排布方向上，所述单端信号导线可设置在接地导线外侧，即位于整个数据传输线缆100的两侧缘，两个单端信号导线之间则依次排列设置有接地导线和信号导线组。
再者，作为本发明又一实施方式，所述数据传输线缆100也可仅设置有若干接地导线和单端信号导线；具体地，如适应窄型Mini SAS产品，所述接地导线的数量比信号导线的数量多一，具体排布方式为，位于两侧缘的导线1为接地导线，从两侧缘开始为整个数据传输线缆100进行屏蔽防护；并且于排布方向上，接地导线和信号导线依次交替排布。
在本发明中，若干所述导线1的导体11外径相同，优选设置为，使得相邻所述导线1的中心间距与所述导体11的外径之间的比值为1.4至2.8；通过该种设置关系，可使得于所述导线1设置为具有前述用于传输差分信号的信号导线组时，使得所述信号导线组内导线11之间的差分阻抗得以有效减小，有效控制一般要求的75Ω至110Ω的范围内，耦合效应增强，保证高频信号的长距离传输。
优选地，所述导线1设置有前述用于传输差分信号的信号导线组，配合上述塑胶层2和金属屏蔽膜3的设置，使每组信号导线组的相邻导线1的中心间距与导体11的外径之间的比值为1.4至2.8时，所述信号导线组内导线1之间的差分阻抗为79Ω至106Ω。
具体地，在每组前述信号导线组内导线1的中心间距和其导体11外径之间的比值为1.55至2.31时，可使得所述信号导线组内导线1之间的差分阻抗控制在79Ω至91Ω。
作为本发明的较佳实施方式，为进一步保证所述数据传输线缆100的柔软轻薄，本实施方式中所述导体11外径采用31AWG或32AWG或33AWG，此时，将每组所述信号导线组内导线1的中心间距设置为0.28mm至0.52mm，可保证所述信号导线组内导线1之间的差分阻抗为79Ω至91Ω。
其中，在导体11外径采用31AWG时，将每组所述信号导线组内导线1的中心间距设置为0.44mm至0.52mm，可保证所述信号导线组内导线1之间的差分阻抗为79Ω至91Ω；具体地，在中心间距为0.48mm时，可使所述信号导线组内导线1之间的差分阻抗控制在85Ω。
在导体11外径采用32AWG时，将每组所述信号导线组内导线1的中心间距设置为0.36mm至0.44mm，可保证所述信号导线组内导线1之间的差分阻抗为79Ω至91Ω。具体地，在中心间距为0.40mm时，可使所述信号导线组内导线1之间的差分阻抗控制在85Ω。
在导体11外径采用33AWG时，将每组所述信号导线组内导线1的中心间距设置为0.28mm至0.36mm，可保证所述信号导线组内导线1之间的差分阻抗为79Ω至91Ω。具体地，在中心间距为0.32mm时，可使所述信号导线组内导线1之间的差分阻抗控制在85Ω。
另外，在每组所述信号导线组内导线1的中心间距和其导体11外径之间的比值为2.18至2.84时，使得所述信号导线组内导线1之间的差分阻抗为94Ω至106Ω。
作为本发明的较佳实施方式，为进一步保证数据传输线缆100的柔软轻薄性，本发明中所述导体11外径采用33AWG或34AWG；此时，每组所述信号导线组内导线1的中心间距设置为0.35mm至0.51mm，可保证所述信号导线组内导线1的差分阻抗为94Ω至106Ω。
其中，本实施方式中，在导体11外径采用33AWG时，将每组所述信号导线组内导线1的中心间距设置为0.43mm至0.51mm，可保证所述信号导线组内导线1的差分阻抗为94Ω至106Ω；具体地，在中心间距为0.48mm时，可使所述信号导线组内导线1之间的差分阻抗控制在100Ω。
在导体11外径采用34AWG时，将每组所述信号导线组内导线1的中心间距设置为0.35mm至0.43mm，可保证所述信号导线组内导线1的差分阻抗为94Ω至106Ω；具体地，在中心间距为0.4mm时，可使所述信号导线组内导线1之间的差分阻抗控制在100Ω。
优选地，本发明中所述导线1均具有导体11和包覆层12，并且所述数据传输线缆100设置为使导线1之间的中心间距等于所述导线1的外径，即相邻所述导线1贴靠排布设置。藉此方便对数据传输线缆100的整体成型控制。
综合上述，并结合上述所述导线1可以具有或者不具有前述包覆层12的两种实施例，在若干所述导线1由所述塑胶层2整体包覆后，导线1和塑胶层2的整体厚度可控制在0.25mm至0.8mm。结合上述导线1的导体11规格设置在31AWG至34AWG左右，可将所述导线1和塑胶层2的整体厚度进一步控制在0.3mm至0.6mm。进一步地，如，在导体11采用32AWG，且设置有包覆层12时，包覆层12可设置为0.1mm左右厚度，所述导线1外侧在数据传输线缆100厚度方向上的单侧塑胶层2可设置为0.07mm左右，藉此，导线1和塑胶层2的整体厚度为0.54mm左右。当然，也可根据实际需求和技术能力进行包覆层12、塑胶层2的厚度调整，不限于上述导体11为32AWG的实施例的具体设置。
如前述，所述塑胶层2一体包覆在若干导线1外侧，所述金属屏蔽膜3包覆设置在所述塑胶层2外侧。在本发明中，所述金属屏蔽膜3具有与所述数据传输线缆100相匹配的长度和不小于所述数据传输线缆100周向延伸长度的宽度。藉此可使得所述金属屏蔽膜3能够直接沿长度和宽度方向上实现一次性完整包覆，保证所述金属屏蔽膜3的屏蔽连续性，避免发生任何阻抗不连续的现象，进而使得信号传输得以持续稳定进行。另外，金属屏蔽膜3还具有防火功能，可使得所述数据传输线缆100达到水平阻燃等级FT-2和垂直阻燃等级VW-1。
优选地，将所述金属屏蔽膜3的宽度设置为大于所述数据传输线缆100的周向延伸长度，使得在对接位置处有所重叠，藉此可进一步保证包覆的完整性，进而在本发明数据传输线缆100进行折曲等操作时，可有效避免金属屏蔽膜3的对接处发生分开而导致部分未覆盖的现象。
如图1至图3所示，作为本发明的其中一种较佳实施例，将所述金属屏蔽膜3宽度方向上的两端在所述数据传输线缆100宽度方向上的一侧相互压紧粘合，从而使所述金属屏蔽膜3形成覆盖所述塑胶层2的覆盖部分34和连接于覆盖部分34一侧的压紧部分35。所述覆盖部分34在圆周方向上完全覆盖所述塑胶层2，以实现全方位屏蔽，所述压紧部分35在一侧形成固定，方便固定粘结，又能对金属屏蔽膜3实现拉紧固定，进一步保证覆盖部分34与塑胶层2的贴合紧密性。
当然，作为另一实施方式，也可将所述金属屏蔽膜3沿所述数据传输线缆100周向环绕设置，并且在塑胶层2外侧形成有相互粘结固定的重叠区。即将金属屏蔽膜3整体均在所述数据传输线缆100的周向方向上缠绕延伸，使得金属屏蔽膜3宽度方向上的两端反向延伸并重叠设置在塑胶层2外侧。
进一步地，在本发明中，所述金属屏蔽膜3至少具有铝箔层31和设置在铝箔层31朝向塑胶层2一侧的粘结层32，所述金属屏蔽膜3通过所述粘结层32热熔后粘结固定于塑胶层2外侧；藉此使得所述金属屏蔽膜3的固定较为简单方便，且无需麦拉层的介入固定，使得整个线缆可以做得更薄，更柔软；而且在粘结时还可将空气排出，又因为采用热熔粘结固定，增加金属屏蔽膜3和塑胶层2的结合力度和密合性，使得排出的空气无法进入，达到密实的效果，进而达到紧密包覆，高频传输性能佳且柔软轻薄的效果。
再者，本发明中所述金属屏蔽膜3还具有设置在铝箔层31背离塑胶层2一侧表面的绝缘层，该绝缘层的设置即可替代现有技术中的麦拉层，对外绝缘，同时保护铝箔层31。当然，本发明所述数据传输线缆100还可在所述金属层3外侧进一步设置麦拉层。
进一步地，本发明中所述金属屏蔽膜3的整体厚度可设置为0.010mm至0.055mm，以在实现对外屏蔽的基础上尽量减小整个数据传输线缆100的厚度。优选地，所述金属层3的整体厚度设置为0.015mm至0.025mm。
结合上述导体11、包覆层12和塑胶层2的整体设置，以及金属层3的厚度设置，可使得本发明数据传输线缆100的整体厚度进一步控制在0.35mm至0.65mm。如，前述在导体11采用32AWG，导线1和塑胶层2的整体厚度为0.54mm左右，结合金属层3的厚度设置为0.045mm时，可使得整个数据传输线缆100的厚度为0.63mm。当然，也可根据实际需求和技术能力进行包覆层12、塑胶层2和金属层3的厚度调整，不限于上述实施例的具体设置。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种扁平数据传输线缆，其特征在于：所述数据传输线缆包括若干并排设置的导线、一体包覆若干所述导线的塑胶层、包覆设置在所述塑胶层外侧的金属屏蔽膜，所述塑胶层形成有与若干所述导线中心轴线所在平面相平行的上表面和下表面，所述金属屏蔽膜具有与所述数据传输线缆相匹配的长度和不小于所述数据传输线缆周向延伸长度的宽度，所述金属屏蔽膜的宽度大于所述数据传输线缆的周向延伸长度，并且，所述金属屏蔽膜宽度方向上的两端在所述数据传输线缆宽度方向上的一侧中间位置处相互压紧粘合，从而使所述金属屏蔽膜形成覆盖所述塑胶层的覆盖部分和连接在覆盖部分一侧的压紧部分，所述压紧部分位于上述上表面和下表面之间；金属屏蔽膜至少具有铝箔层和设置在铝箔层朝向塑胶层一侧的粘结层，所述金属屏蔽膜通过所述粘结层热熔后粘结固定于塑胶层外侧，从而与塑胶层外表面之间整体粘结而不会出现空气夹层。
2.如权利要求1所述的扁平数据传输线缆，其特征在于：所述金属屏蔽膜还具有设置在铝箔层背离塑胶层一侧表面的绝缘层。
3.如权利要求2所述的扁平数据传输线缆，其特征在于：所述金属层的整体厚度为0.010mm至0.055mm。
4.如权利要求1所述的扁平数据传输线缆，其特征在于：所述导线和塑胶层的整体厚度为0.25mm至0.8mm。
5.如权利要求1所述的扁平数据传输线缆，其特征在于：每一所述导线具有导体、包覆所述导体的包覆层，所述包覆层与塑胶层采用同类材料制成。
6.如权利要求5所述的扁平数据传输线缆，其特征在于：若干所述导线的导体外径相同，且相邻两个导线的中心间距相同，所述导体外径采用31至34美国线规。
7.如权利要求5所述的扁平数据传输线缆，其特征在于：在所述数据传输线缆的厚度方向上，所述导体至塑胶层外缘的厚度为0.1mm至0.45mm。
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