CN202711793U - 屏蔽线缆结构及其组合 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种种屏蔽线缆结构，其包含导电芯线，绝缘层和金属箔层；该导电芯线位于该线缆的中心；该绝缘层包覆该导电芯线；该金属箔层包覆并缠绕该绝缘层，使该线缆结构的特性阻抗介于40~55欧姆之间。本实用新型还提供一种屏蔽线缆组合，其包含第一线缆结构及第二线缆结构；所述第一线缆结构和第二线缆结构分别具有上述线缆结构的结构；并且第一线缆结构具有第一识别颜色，第二缆线结构具有不同于第一识别颜色的第二识别颜色。本实用新型还提供另一种屏蔽线缆组合，其包括上述屏蔽线缆组合的所有元件外，还包括电路布局。本实用新型提供的线缆结构及其组合结构简单、成本较低、易于辨识、可自动化生产，并可控制特性阻抗于一定范围。

Description

屏蔽线缆结构及其组合

【技术领域】

本实用新型有关于一种屏蔽线缆，尤其系有关一种传输高频信号且易辨识/加工的差分信号屏蔽线缆及其该屏蔽线缆的组合。

【背景技术】

目前在高频电路设计中，例如低电压差分讯号（Low-voltage differential signaling，LVDS）、USB及1394等传输协议都是采用差分信号(Differential Signal, DS)。差分信号是一种电子讯号系统，可满足现今对高效能数据传输应用的需求，同时系统供电电压可减低到2伏特，其中LVDS于1995年11月ANSI/TIA/EIA-644规划低电压差分讯号接口电路的电特性（“Electrical Characteristics of Low Voltage Differential Signaling (LVDS) Interface Circuits”）完成认证，其电压输出与接收端需要100欧姆(Ω)的终端阻抗（Terminating Impedance）。

由于差分信号与传统的一根信号线一根地线（即单端信号）走线的做法相比，更具有抗干扰能力、有效抑制电磁干扰(ElectromagneticDisturbance, EMI)以及时序定位精确等优点，因此电路中最关键的讯号传输往往采用差分讯号结构设计。为了确保差分设计对讯号传输的完整性，通常都要求差分讯号传输线在电路板上要彼此等长、等宽、紧密靠近且在同一层面的两根线。在此所指的等长是为了保证两个差分讯号时刻保持相反极性，以减少共模分量。等宽则主要是为了保证两条差分阻抗一致，来达到所有高频的微波信号皆能传送至负载点，减少讯号反射回来源点(Original point)，从而提升能源效益。这目的即称之为阻抗匹配(Impedance matching)。

如图1所示，中国台湾新型专利证书号第M400646U1揭露一种线缆10，包含芯线13、接地线14及金属箔12。金属箔12包覆芯线13及接地线14，其中芯线13包含用于传输高频讯号的导电线芯132及覆盖导电线芯132的绝缘层131。如图所示的习知技术中，线缆10更包含位于芯线13及接地线14外部，以吸收线缆10外部电磁波的吸波带11。吸波带11的材质由磁性吸波材料以及可塑性材料混合构成，其结构稳定且可令芯线13的导电线芯132传输讯号时免受外界电磁波干扰，以确保讯号传输的可靠性。

由于如图1所示的线缆10结构，成对的芯线13彼此铰合构成，在应用于间距很小的连接器或电路板上时，通常十分不易辨认拉到负载点的芯线13是否就是来源点的芯线13，造成加工上的不便，加工工时不易缩短，也不易导入自动化加工。有鉴于此需要一种加工性加、同样具有抗电磁干扰性能、能稳定进行高频信号传输且制造简单的线缆，以弥补先前技术中的上述缺陷。

【实用新型内容】

本实用新型的主要目的在于提供一种易于辨识并缩短加工工时的屏蔽线缆结构及其组合。

本实用新型的另一目的在于提供一种可导入自动化生产，大量生产的屏蔽线缆结构及其组合。

本实用新型的另一目的在于提供一种可控制特性阻抗于一定范围的屏蔽线缆结构及其组合。

本实用新型的另一目的在于提供一种结构简单、成本较低的屏蔽线缆结构及其组合。

本实用新型提供一种屏蔽线缆结构，其包含导电芯线、绝缘层及金属箔层。导电芯线位于该线缆的中心；绝缘层包覆导电芯线；金属箔层包覆并缠绕绝缘层，使线缆结构的特性阻抗(characteristic impedance)介于40~55欧姆之间。

在本实施例中，金属箔层外另包含贴附聚脂薄膜(mylar)或/及黏胶。当聚脂薄膜与金属箔层之间另包含黏胶时，使聚脂薄膜得以贴附于金属箔层上，如此令线缆具有更佳的绝缘性能。单一线缆的绝缘层厚度及其材质或其它因素均可控制线缆特性阻抗的大小。例如控制绝缘层厚度介于0.08～0.2毫米，或其材质包含热塑性弹性体(thermoplastic elastomer，TPE)、聚乙烯(PE)或特氟龙(Teflon)，均可控制线缆的特性阻抗介于一定范围。

在一较佳的实施例中，该绝缘层的厚度介于0.08～0.2毫米，且第一绝缘层和第二绝缘层的材质选自热塑性弹性体、聚乙烯或特氟龙。

在一较佳的实施例中，该金属箔层包含铝箔层或铜箔层。

在一较佳的实施例中，另包含一聚脂薄膜或一黏胶，该聚脂薄膜反向缠绕该金属箔层，或以该黏胶使该聚脂薄膜缠绕并贴附于该金属箔层上。

本实用新型另提供一种屏蔽线缆组合，其包含第一线缆结构及第二线缆结构；第一线缆结构具有第一导电芯线，该第一导电芯线由第一绝缘层及第一铝箔层依次包覆而成；第一线缆结构具有第一识别颜色；二线缆结构具有第二导电芯线，该第二导电芯线由第二绝缘层及第二铝箔层依次包覆而成；第二缆线结构具有第二识别颜色，且第二识别颜色不同于第一识别颜色；第一线缆结构与第二线缆结构的特性阻抗总合介于80～110欧姆之间。

在一较佳的实施例中，该第一线缆结构及该第二线缆结构另包含一聚脂薄膜，分别包覆并缠绕该第一铝箔层及该第二铝箔层。

在一较佳的实施例中，该第一识别颜色为该第一铝箔层或该聚脂薄膜的颜色，该第二识别颜色为该第二铝箔层或该聚脂薄膜的颜色。

在一较佳的实施例中，该第一绝缘层和第二绝缘层的厚度介于0.08～0.2毫米，且第一绝缘层和第二绝缘层的材质选自热塑性弹性体、聚乙烯或特氟龙。

在一较佳的实施例中，该聚脂薄膜与该第一铝箔层或该第二铝箔层之间另包含一黏胶，使该聚脂薄膜贴附于该第一铝箔层或该第二铝箔层上。

在本实施例中，第一识别颜色包含以第一铝箔层或该聚脂薄膜来识别，第二识别颜色包含以第二铝箔层或聚脂薄膜来识别。每一第一线缆结构或第二线缆结构另可缠绕并包覆聚脂薄膜，用以增加耐热、耐寒、耐潮、耐水、耐化学腐蚀等相关特性。关于控制特性阻抗值及其它相关结构，请参前述实施例所述，在此不再赘述。

本实用新型还提供一种屏蔽线缆组合，其特征在于，该屏蔽线缆组合包含：

一第一线缆结构，该第一线缆结构具有一第一导电芯线，该第一导电芯线由一第一绝缘层及一第一铝箔层依次包覆而成，其中该第一线缆结构具有一第一识别颜色；

一第二线缆结构，该第二线缆结构具有一第二导电芯线，该第二导电芯线由一第二绝缘层及一第二铝箔层依次包覆而成，其中该第二缆线结构具有一第二识别颜色，且该第二识别颜色不同于该第一识别颜色；以及

一电路布局，该电路布局具有至少两个接点，分别与该第一导电芯线及该第二导电芯线电性耦接，其中该第一线缆结构与该第二线缆结构间形成一预定距离，使该两线缆结构的特性阻抗介于80～110欧姆之间。

在此所述的电路布局包含但不限于印刷电路板、连接器端子或连接器。

在一较佳的实施例中，该电路布局包含印刷电路板、连接器端子或连接器。

【附图说明】

图1为习知线缆结构立体图；

图2为本实用新型屏蔽线缆结构的立体图；

图3为本实用新型另一屏蔽线缆结构的立体图；

图4为图3的剖视图；

图5为本实用新型屏蔽线缆组合的立体图；以及

图6为图5的剖视图。

【具体实施方式】

本实用新型提供一种成对且各自独立的线缆结构来控制特性阻抗，也易于识别及拉线加工的屏蔽线缆结构及其组合。在此所述的线缆结构较佳应用于低电压差动信号传输接口(LVDS)、万用串行总线传输接口(USB2.0/3.0)、序列先进技术附件(SATA)、高分辨率多媒体接口(HDMI)、数字音乐加密技术接口(SDMI)及IEEE1394等传输接口的高频讯号传输系统的连接器、电子装置、检测医疗器具或其它相关设备中。此外，本实用新型的线缆结构所要控制特性阻抗，介于80～110Ω之间，其公式如下：

一般同轴电缆的特性阻抗Z_o可由下式求得：

$Z_o=\frac{60}{\sqrt{{\mathrm{\ϵ}}_r}}\ln \left(\frac{D}{d}\right)\left(\mathrm{\Ω}\right)$

其中，D=导线外导体的直径（mm）

d=导线内导体的直径（mm）

ε_r =电线两导体间绝缘层的介电常数

如此以与例如液晶显示接口、系统主机板接口的电路阻抗(Z)相匹配，藉此降低电磁干扰(EMI)和减少噪声(noise)干扰。

如图2～图4所示，本实用新型是一种屏蔽线缆结构100，其包含导电芯线102、绝缘层104及金属箔层106。导电芯线102位于线缆结构100的中心。绝缘层104包覆导电芯线102。金属箔层106包覆并缠绕绝缘层104，藉以控制线缆结构100的特性阻抗介于40~55欧姆之间。在如图2所示的实施例中，绝缘层104的厚度较佳介于0.08～0.2毫米，或控制绝缘层104材质包含但不限于热塑性弹性体（TPE）、聚乙烯（PE）、特氟龙（Teflon）等材质，藉以控制线缆100的特性阻抗介于40~55欧姆之间。此外，金属箔层106可包括任何合适的导电箔材，包括但不限于铜箔、银箔、铝箔、金箔及其组合，其可降低线缆结构100所产生的电磁干扰(EMI)问题，同时避免使用传统导电布所面临成本较高的问题。

为利于金属箔层106缠绕并包覆在绝缘层104外表面上，会以具有黏胶110或热融胶的铜箔、铝箔或其合金薄等贴附于绝缘层104上。然而若贴附不具黏性的金属箔层106于绝缘层104上时，亦可施以黏胶110于金属箔层106内表面或绝缘层104外表面，再将金属箔层106贴附于绝缘层104上即可，视设计而改变。在此所述的导电芯线102是用来传输电讯号，材料以铜、铝、金或铜锌合金等金属材料为主。如图2所示的导电芯线102较佳是单芯线；然而在其它不同的实施例中，导电芯线102亦可为3芯、7芯或其它不同的芯线组合。

如图3及图4所示，金属箔层106外更包含贴附一层聚脂薄膜（mylar）108或/及黏胶110。当欲贴附聚脂薄膜（mylar）108于金属箔层106上时，可使用具有黏胶110或热融胶的聚脂薄膜（mylar）108贴附，使金属箔层106在加工切断时不会散开。在其它不同的实施例中，亦可使用不具有黏胶的聚脂薄膜108反向缠绕于金属箔层106。此外，黏胶110亦可包括一或多个添加剂及/或填充剂以提供适合于预期应用的性质。聚脂薄膜（Mylar）108得视需要添加不同化学物质或添加剂，用以增加耐热、耐寒、耐潮、耐水、耐化学腐蚀等不同特性，其材质包括但不限于聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚硅氧橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、聚胺基甲酸酯、丙烯酸酯、聚硅氧、天然橡胶、环氧树脂及合成橡胶黏着剂。

在一些情况下，聚脂薄膜（Mylar）108亦可与金属箔层106互换，以便于电路上直接接地(Grounging)使用。若将聚脂薄膜（mylar ）108与金属箔层106互换，聚脂薄膜（mylar）108两侧较佳为具有黏性的黏胶110或热融胶，以便贴附于绝缘层104与金属箔层106。针对一些情况，聚脂薄膜（Mylar）108或金属箔层106亦可调整其厚度或材质，以控制整体线缆结构100的特性阻抗值。在如图4所示的实施例中，绝缘层104厚度d较佳设计于0.08～0.2毫米。依上述特性阻抗(Z0)公式可知，控制相关介质厚度(H)和导线厚度(T)会比控制线宽(W)对特性阻抗的影响较为显著。

如图5及图6所示，本实用新型另提供一种屏蔽线缆组合，包含成对各自独立的第一线缆结构200及第二线缆结构300，用以控制成对线缆结构的特性阻抗，也具有拉线时易于识别及加工便利的特点。第一线缆结构200具有第一导电芯线202，分别由第一绝缘层204、第一铝箔层206及聚脂薄膜（mylar）208包覆而成，使第一线缆结构200具有第一识别颜色212。在如图5所示的实施例中，第一识别颜色212较佳以最外层的聚脂薄膜（mylar）208来识别。然而在不同的实施例中，若最外层为第一铝箔层206时，则以第一铝箔层206为其识别颜色，例如白、红、绿、黄、蓝等。换言之，不论第一识别颜色212为第一铝箔层206或聚脂薄膜（mylar）208都是为了拉线/布线加工时，可以清楚分辨是否其线缆本身。

第二线缆结构300具有第二导电芯线302，分别由第二绝缘层304、第二铝箔层306及聚脂薄膜（mylar）308包覆而成。第二缆线结构300具有第二识别颜色312，且第二识别颜色312不同于第一识别颜色212，以便于后端的制造加工制程。如图5所示，第二识别颜色312较佳是指最外层的聚脂薄膜（mylar）308来识别。然而在不同的实施例中，若最外层为第二铝箔层306时，则以第二铝箔层306为其识别颜色，例如白、红、绿、黄、蓝等。此外，第一线缆结构200与第二线缆结构300间形成预定距离D，使两线缆结构的特性阻抗介于80～110欧姆之间。也就是说，藉由前述实施例所述控制单一缆线结构的特性阻抗，使成对的缆线组合的特性阻抗亦可达到80～110欧姆之间。关于第一/第二线缆结构200/300如何控制特性阻抗及其它相关结构，请参前述实施例所述，在此不再赘述。

本实用新型更提供一种具有电路布局的屏蔽线缆组合。也就是说，将本实用新型屏蔽线缆组合应用于具有电路布局的包含但不限于印刷电路板、连接器端子、连接器或其它适合装置。在一较佳的情况中，电路布局具有至少二接点，用以分别与第一导电芯线及第二导电芯线电性耦接，以传导高频讯号。由于第一线缆结构与第二线缆结构设计，使两线缆结构的特性阻抗加总介于80～110欧姆之间。其余屏蔽线缆结构请参前述实施例所述，在此不再赘述。

于本实用新型说明中所述的实施例仅说明本实用新型的原理及其功效，并非用以限制本实用新型。因此，熟习于此技术的人士可于不违背本实用新型的精神下，对上述实施例进行修改及变化。本实用新型的权利范围应如下述的权利要求所列。

【主要元件符号说明】

100屏蔽线缆结构

102导电芯线

104绝缘层

106金属箔层

108、208、308聚脂薄膜（mylar）

110、210、310黏胶

200第一线缆结构

202第一导电芯线

204第一绝缘层

206第一铝箔层

212第一识别颜色

300第二线缆结构

302第二导电芯线

304第二绝缘层

306第二铝箔层

312第二识别颜色

d厚度

Claims (11)

1.一种屏蔽线缆结构，其特征在于，该屏蔽线缆结构包含：

一导电芯线，该导电芯线位于该线缆的中心；

一绝缘层，该绝缘层包覆该导电芯线；以及

一金属箔层，该金属箔层包覆并缠绕该绝缘层，使该线缆结构的特性阻抗介于40~55欧姆之间。

2.如权利要求第1项所述的屏蔽线缆结构，其特征在于，该绝缘层的厚度介于0.08～0.2毫米，且第一绝缘层和第二绝缘层的材质选自热塑性弹性体、聚乙烯或特氟龙。

3.如权利要求第1项所述的屏蔽线缆结构，其特征在于，该金属箔层包含铝箔层或铜箔层。

4.如权利要求第1项所述的屏蔽线缆结构，其特征在于，另包含一聚脂薄膜或一黏胶，该聚脂薄膜反向缠绕该金属箔层，或以该黏胶使该聚脂薄膜缠绕并贴附于该金属箔层上。

5.一种屏蔽线缆组合，其特征在于，该屏蔽线缆组合包含：

一第一线缆结构，该第一线缆结构具有一第一导电芯线，该第一导电芯线由一第一绝缘层及一第一铝箔层依次包覆而成，其中该第一线缆结构具有一第一识别颜色；以及

一第二线缆结构，该第二线缆结构具有一第二导电芯线，该第二导电芯线由一第二绝缘层及一第二铝箔层依次包覆而成，其中该第二缆线结构具有一第二识别颜色，且该第二识别颜色不同于该第一识别颜色，其中该第一线缆结构与该第二线缆结构的特性阻抗总合介于80～110欧姆之间。

6.如权利要求第5项所述的屏蔽线缆组合，其特征在于，该第一线缆结构及该第二线缆结构另包含一聚脂薄膜，分别包覆并缠绕该第一铝箔层及该第二铝箔层。

7.如权利要求第5或6项所述的屏蔽线缆组合，其特征在于，该第一识别颜色为该第一铝箔层或该聚脂薄膜的颜色，该第二识别颜色为该第二铝箔层或该聚脂薄膜的颜色。

8.如权利要求第5项所述的屏蔽线缆组合，其特征在于，该第一绝缘层和第二绝缘层的厚度介于0.08～0.2毫米，且第一绝缘层和第二绝缘层的材质选自热塑性弹性体、聚乙烯或特氟龙。

9.如权利要求第6所述的屏蔽线缆组合，其特征在于，该聚脂薄膜与该第一铝箔层或该第二铝箔层之间另包含一黏胶，使该聚脂薄膜贴附于该第一铝箔层或该第二铝箔层上。

10.一种屏蔽线缆组合，其特征在于，该屏蔽线缆组合包含：

一第一线缆结构，该第一线缆结构具有一第一导电芯线，该第一导电芯线由一第一绝缘层及一第一铝箔层依次包覆而成，其中该第一线缆结构具有一第一识别颜色；

一第二线缆结构，该第二线缆结构具有一第二导电芯线，该第二导电芯线由一第二绝缘层及一第二铝箔层依次包覆而成，其中该第二缆线结构具有一第二识别颜色，且该第二识别颜色不同于该第一识别颜色；以及

一电路布局，该电路布局具有至少两个接点，分别与该第一导电芯线及该第二导电芯线电性耦接，其中该第一线缆结构与该第二线缆结构间形成一预定距离，使该两线缆结构的特性阻抗介于80～110欧姆之间。

11.如权利要求第10项所述的屏蔽线缆组合，其特征在于，该电路布局包含印刷电路板、连接器端子或连接器。

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