CN208257076U - 高频信号传输装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种高频信号传输装置,其包括一绝缘护套、至少一柔性扁平排线以及一电连接器组件,绝缘护套具有一容置空间,柔性扁平排线设置于容置空间内,且电连接器组件连接于柔性扁平排线的一端,其中柔性扁平排线包括多个导体、一绝缘披覆层、一聚烯烃树脂层以及一屏蔽层,绝缘披覆层包覆于多个导体的外周上,而聚烯烃树脂层通过一低介电黏着剂层结合于绝缘披覆层上,且屏蔽层通过另一低介电黏着剂层结合于聚烯烃树脂层上。聚烯烃树脂层的厚度大于0且小于100微米,第一低介电黏着剂层与另一第一低介电黏着剂层具有小于3的介电常数以及小于0.01的损耗因子。借此,可延长柔性扁平排线的使用寿命。

Description

高频信号传输装置
技术领域
本实用新型涉及一种高频信号传输装置,特别涉及一种使用柔性扁平排线作为高频信号的传输媒介的高频信号传输装置。
背景技术
电子连接器(electrical connector)主要的功能是在两个电子装置之间进行电子信号与电源的传输,是以电子连接器的性质将会牵动整个电子系统的运作质量。在整个电子系统中,电子连接器是一个典型的被动连接元件,它的发展与演进完全跟着计算机CPU,由于CPU速度不断提高,从早期的33MHz、66MHz提高到Pentium III 500MHz,再进一步提高到最近的Pentium 4 3.06GHz,连带地提升主机板与计算机周边装置的电子信号传输速度,因此作为电子信号传输桥梁的电子连接器,其高频电气特性的要求标准也跟着提高。
近几年,多媒体影音的快速蓬勃发展更加突显信号传输的重要性,市面上虽有电子产品应用同轴电缆来传输高频信号,然同轴电缆的制作成本与价格较高,因此就有业者尝试以柔性扁平排线来取代同轴电缆,只是现有的柔性扁平排线要达到高频使用时的电气特性要求有其困难度,且现有的柔性扁平排线的迭构不利于电子产品的薄型化。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足提供一种高效能、低成本且使用灵活方便的高频信号传输装置。
为了解决上述的技术问题,本实用新型所采用的其中一技术方案是,提供一种高频信号传输装置,其包括一绝缘护套、至少一柔性扁平排线以及一电连接器组件。所述绝缘护套具有一容置空间,所述柔性扁平排线设置于所述容置空间内,且包括多个导体、一绝缘披覆层、一聚烯烃树脂层以及一屏蔽层,所述绝缘披覆层包覆于多个所述导体的外周上,所述聚烯烃树脂层通过一第一低介电黏着剂层以结合于所述绝缘披覆层上,所述屏蔽层通过另一第一低介电黏着剂层以结合于所述聚烯烃树脂层上,其中所述聚烯烃树脂层的厚度大于0且小于100微米,所述第一低介电黏着剂层与另一所述第一低介电黏着剂层具有小于3的介电常数以及小于0.01的损耗因子,所述电连接器组件连接于所述柔性扁平排线的一端。
进一步地,所述柔性扁平排线具有相连的一外端部以及一内端部,所述外端部设置于所述绝缘护套的所述容置空间内,所述内端部外露于所述绝缘护套,且所述电连接器连接于所述外端部。
进一步地,至少一所述柔性扁平排线与所述绝缘护套的厚度和大于0且小于1.1毫米。
进一步地,所述高频信号传输装置还包括另一电连接器组件,且另一所述电连接器组件连接于所述柔性扁平排线的另一端。进一步地,至少一所述柔性扁平排线的数量为两条,且两条所述柔性扁平排线相互层叠设置。
进一步地,两条所述柔性扁平排线与所述绝缘护套的厚度和大于0且小于2.5毫米。
进一步地,所述聚烯烃树脂层为一聚乙烯层。
进一步地,所述第一低介电黏着剂层与另一所述第一低介电黏着剂层的厚度介于5至20微米之间。
进一步地,所述绝缘披覆层包括一第二低介电黏着剂层以及两个聚对苯二甲酸乙二酯层,两个所述聚对苯二甲酸乙二酯层分别结合于所述第二低介电黏着剂层的相对两表面上,多个所述导体以间隔排列的方式固定在所述第二低介电黏着剂层中且位于两个所述聚对苯二甲酸乙二酯层之间。
进一步地,所述第二低介电黏着剂层的厚度介于5至100微米之间,两个所述聚对苯二甲酸乙二酯层的厚度介于10至60微米之间。
进一步地,所述第二低介电黏着剂层具有小于3的介电常数及小于0.01的损耗因子。
进一步地,所述屏蔽层的厚度介于5至25微米之间。
进一步地,所述高频信号传输装置还包括一保护层,且所述保护层通过一黏着剂层以结合于所述屏蔽层上。
进一步地,所述保护层的厚度介于5至200微米之间,所述黏着剂层的厚度介于5至25微米之间。
进一步地,所述高频信号传输装置所使用的高频范围介于5GHz与20GHz之间。
本实用新型的其中一有益效果在于:本实用新型通过“柔性扁平排线设置于绝缘护套的容置空间内,柔性扁平排线中的聚烯烃树脂层通过一第一低介电黏着剂层结合于绝缘披覆层上,且屏蔽层通过另一第一低介电黏着剂层结合于聚烯烃树脂层上,其中聚烯烃树脂层的厚度大于0且小于100微米,第一低介电黏着剂层具有小于3的介电常数以及小于0.01的损耗因子”的技术方案,可以达到高频使用时的信号传输要求,并可凭借柔性扁平排线所具备成本低、体积小、使用灵活方便、可靠度高等优势,使高频信号传输装置的实用性大大提高。
为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容,请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图,然而所提供的附图仅用于提供参考与说明,并非用来对本实用新型加以限制。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例的高频信号传输装置的立体视图。
图2为沿图1中Ⅱ-Ⅱ剖线的剖视图。
图3为图2中的Ⅲ部分放大图。
图4类似于图2,为本实用新型第二实施例的高频信号传输装置的剖视图。
图5为本实用新型第三实施例的高频信号传输装置的立体视图。
图6为本实用新型第四实施例的高频信号传输装置的立体视图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本实用新型所公开有关“高频信号传输装置”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实用新型的优点与效果。本实用新型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,在不悖离本实用新型的架构下进行各种修饰与变更。另外,本实用新型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实用新型的相关技术内容,但所公开的内容并非用以限制本实用新型的保护范围。
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,但此等组件或信号不应受此等术语限制。此等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者或者多者的所有组合。
第一实施例
请参阅图1至图3,图1为本实用新型第一实施例的高频信号传输装置的立体视图,图2为沿图1中Ⅱ-Ⅱ剖线的剖视图,图3为图2中Ⅲ部分的放大图。如上述图所示,本实施例所提供的高频信号传输装置Z1包括一绝缘护套1、一柔性扁平排线(flexible flat cable,FFC)2以及两个电连接器组件3,其中绝缘护套1具有一容置空间10,柔性扁平排线2即设置于容置空间10内,而两个电连接器组件3分别连接于柔性扁平排线2的两端;如此设计,绝缘护套1与单一条柔性扁平排线2的厚度和可以控制在1.1毫米以下。
高频信号传输装置Z1可作为两个电子装置(未示出)电性连接的桥梁,且于使用时可通过电连接器组件3的电接头(未标号)与电子装置上相配合的电接头对接,以实现电流与电信号的传输。关于电连接器组件3的组成构件已为公知,例如有电接头、内部电路板、绝缘外壳等,其中电接头可采用USB Type-C接头或其他种类的USB接头,此部分并非本实用新型的重点,故于此不多加赘述。值得一提的是,本实用新型通过将柔性扁平排线2整合于高频信号传输装置Z1,即使用柔性扁平排线2作为高频信号的传输媒介,可凭借柔性扁平排线2所具备成本低、体积小、使用灵活方便、可靠度高等优势,使高频信号传输装置Z1的实用性大大提高。
如图2所示,高频信号传输装置Z1中配置有一条具有特殊迭构的柔性扁平排线2,并以绝缘护套1包覆于柔性扁平排线2外部,绝缘护套1也具有耐高温高湿、耐腐蚀等性能,因而可以延长柔性扁平排线2的使用寿命。较佳地,绝缘护套1可采用介电常数接近空气的材料,如此一来,信号的传输较不易受到外在环境的影响,而可以减少信号的传播延迟,并可以降低信号之间的串扰,以确保信号的高速有效传输。
如图3所示,柔性扁平排线2主要包括多个导体21、一绝缘披覆层22、两个聚烯烃树脂层23以及两个屏蔽层24,其中绝缘披覆层22完整披覆结合于导体21外周,两个聚烯烃树脂层23分别结合于绝缘披覆层22的上下两面,且两个屏蔽层24分别结合于两个聚烯烃树脂层23的表面。值得一提的是,本实用新型采用第一低介电黏着剂层25使绝缘披覆层22、聚烯烃树脂层23与屏蔽层24彼此相互接合,即聚烯烃树脂层23通过一第一低介电黏着剂层25结合于绝缘披覆层22上,且屏蔽层24通过另一第一低介电黏着剂层25结合于聚烯烃树脂层23上;由于第一低介电黏着剂层25的特性是在高频率下具有低介电损耗,因此可以大幅缩减聚烯烃树脂层23的厚度,而实现柔性扁平排线2的小型化,同时降低制造成本。
更进一步地说,第一低介电黏着剂层25具有小于3的介电常数(Dk),较佳介于1至3之间,并具有小于0.01的损耗因子(Df),较佳介于0.00001至0.01之间,且第一低介电黏着剂层25的厚度介于5微米至20微米之间。当聚烯烃树脂层23是由聚乙烯树脂(PE)所构成时,柔性扁平排线2可以更好地被小型化;相较于现有的FFC扁平电缆,其低介电层的厚度须大于100微米,以满足所需的特性阻抗,柔性扁平排线2中的聚烯烃树脂层23的厚度可以减少到100微米以下。
本实施例中,导体21可由导电金属箔(如铜箔或镀锡软铜箔)所构成且呈长条状,而导体21的宽度和厚度没有特别限制,主要取决于柔性扁平排线2的规格。若考虑到柔性扁平排线2的可弯折性,则导体21的厚度较佳介于20微米至50微米之间。绝缘披覆层22包括一第二低介电黏着剂层221以及两个分别结合于第二低介电黏着剂层221的上下两面的聚对苯二甲酸乙二酯层222,多个导体21即是以间隔排列的方式固定在第二低介电黏着剂层221中且位于两个聚对苯二甲酸乙二酯层222之间。
更进一步地说,考虑电气特性、机械特性与成本效益等因素,第二低介电黏着剂层221的厚度可介于5微米至100微米之间,且聚对苯二甲酸乙二酯层222的厚度可介于10微米至60微米之间。较佳地,第二低介电黏着剂层221可具有和第一低介电黏着剂层25相接近的介电特性,即第二低介电黏着剂层221具有小于3的介电常数(Dk),较佳介于1至3之间,并具有小于0.01的损耗因子(Df),较佳介于0.00001至0.01之间,据此,聚烯烃树脂层23的厚度得以再进一步缩减。
于实际应用中,第一和第二低介电黏着剂层25、221可由低介电损耗的压敏性黏着剂组成物所构成,所述压敏性黏着剂组成物的一个实例包括:(A)100至120重量份的乙烯基化合物或其聚合物;(B)8至75重量份的苯乙烯-丁二烯-二乙烯基苯三元聚合物;(C)30至110重量份的阻燃剂;以及(D)0.1至10重量份的过氧化物。其中组分(A)的乙烯基化合物或其聚合物可选用但不限于:乙烯基聚苯醚、马来酰亚胺、二乙烯基苯、二乙烯基苄基醚、三烯丙基异氰脲酸酯、二烯丙基双酚A、马来酰亚胺预聚物或其等的组合,组分(B)的苯乙烯-丁二烯-二乙烯基苯三元聚合物没有特别限制,组分(C)的阻燃剂没有特别限制,可使用含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、含磷和氮的阻燃剂或卤系阻燃剂,组分(D)的过氧化物可选用但不限于:过氧化二异丙苯或含叔丁基过氧基的有机过氧化物。
所述压敏性黏着剂组成物的另一个实例包括:(A)115至135重量份的聚酯系树脂或弹性物;(B)15至60重量份的苯乙烯-丁二烯-马来酸酐三元聚合物;(C)30至110重量份的阻燃剂;以及(D)0.1至10重量份的过氧化物。其中组分(A)的聚酯系树脂或弹性物可选用但不限于:聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)或其等的组合,组分(B)的苯乙烯-丁二烯-马来酸酐三元聚合物没有特别限制,组分(C)的阻燃剂没有特别限制,可使用含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、含磷和氮的阻燃剂或卤系阻燃剂,组分(D)的过氧化物可选用但不限于:过氧化二异丙苯或含叔丁基过氧基的有机过氧化物。
所述压敏性黏着剂组成物的再一个实例包括:(A)135至150重量份的聚酰胺系树脂或弹性物;(B)10至50重量份的乙烯基-聚丁二烯-聚胺基甲酸酯寡聚物(vinylfunctional polybutadiene urethane oligomer);(C)30至110重量份的阻燃剂;及(D)0.1至10重量份的过氧化物。组分(A)的聚酰胺系树脂或弹性物可选用但不限于耐纶,组分(B)的乙烯基-聚丁二烯-聚胺基甲酸酯寡聚物没有特别限制,组分(C)的阻燃剂没有特别限制,可使用含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、含磷和氮的阻燃剂或卤系阻燃剂,组分(D)的过氧化物可选用但不限于:过氧化二异丙苯或含叔丁基过氧基的有机过氧化物。
须说明的是,上述的压敏性黏着剂组成物根据实际需求,可进一步包含以下添加物中的至少一种:硬化促进剂、溶剂、交联剂、偶合剂、界面活性剂、增韧剂、无机填充物。上述的各种原料均可以通过市售得到,或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明,本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于上述的压敏性黏着剂组成物。
聚烯烃树脂层23具有低介电特性、优越的柔软性和加工性,聚烯烃树脂层23的材料除了聚乙烯树脂以外,还可用酸改质聚乙烯树脂、聚丙烯树脂(PP)、酸改质聚丙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物(EVA)、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚合物(EMMA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚合物(EEA)、乙烯-甲基丙烯酸共聚合物(EMAA)、多离子聚合物或其等的组合,但本实用新型并不限制于此。并且聚烯烃树脂层23因为缺乏耐燃性,所以可以在聚烯烃树脂层23中添加阻燃剂以提高其耐燃性,其中阻燃剂的含量相对于100重量份的聚烯烃树脂层23大于30重量份且小于80重量份,可使用于聚烯烃树脂层23的阻燃剂包括:无机阻燃剂、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、含磷和氮的阻燃剂、卤系阻燃剂、金属粉等。
屏蔽层24用以降低电磁干扰与噪声,屏蔽层24可以是一层薄金属层,材料可采用铜、铝、银或其等的合金,但本实用新型并不限制于此;考虑实用性与成本等因素,屏蔽层24的厚度可介于5微米至25微米。
请复参阅图3,柔性扁平排线2还可包括两个保护层26,用以提高安全性,且两个保护层26分别结合于两个屏蔽层24的表面。更进一步地说,每一个保护层26是通过一黏着剂层27来与相对应的屏蔽层24相互接合,其中黏着剂层27可由一般压敏性黏着剂组成物所构成,故于此不多加赘述。保护层26的材料可以是热塑性或热固性绝缘材料,所述热塑性绝缘材料可选用但不限于:PE、PVC、LDPE、HDPE、PP、PU、nylon、铁氟龙等,所述热固性绝缘材料可选用但不限于:SBR、NBR、EPR、EPT、silicon rubber等。考虑实用性与成本等因素,黏着剂层27的厚度可介于5微米至25微米之间,保护层26的厚度可介于5微米至200微米之间。
第二实施例
请参阅图4,为本实用新型第二实施例的高频信号传输装置的剖视图。如图4所示,本实施例的高频信号传输装置Z2为符合特定规格的传输电力与传输速率,在两个电连接器组件3之间配置两条柔性扁平排线2,其中两条柔性扁平排线2相互层叠设置,并以绝缘护套1包覆于两条柔性扁平排线2外部;如此设计,绝缘护套1与两条柔性扁平排线2的厚度和可以控制在2.5毫米以下。
虽然在图4所示的高频信号传输装置Z2中,两条柔性扁平排线2之间具有绝缘护套1在包覆成型(over-molding)时所一并形成的一绝缘填充物(未标号),但实际上两条柔性扁平排线2之间的结构并不限制于此;例如,两条柔性扁平排线2也可通过一绝缘胶层贴合在一起。
第三实施例
请复参阅图5,为本实用新型第三实施例的高频信号传输装置的立体视图。如图5所示,本实施例与第一实施例的差异主要在于,本实施例的高频信号传输装置Z3中的柔性扁平排线2具有相连的一外端部2a以及一内端部2b,其中外端部2a设置于绝缘护套1的容置空间10内,即绝缘护套1包覆于柔性扁平排线2的外端部2a外部,内端部2b裸露在外(外露于绝缘护套);如此设计,绝缘护套1与单一条柔性扁平排线2的厚度和可以控制在1.1毫米以下。另外,高频信号传输装置Z3仅有一个电连接器组件3,且电连接器组件3连接于柔性扁平排线2的外端部2a。
高频信号传输装置Z3于使用时,连接于柔性扁平排线2的外端部2a的电连接器组件3可直接与一电子装置上相配合的电接头对接,柔性扁平排线2的内端部2b则需伸入另一电子装置内并与其电子零件接触,以在两个电子装置之间形成电性连接,而实线电流与电信号的传输。
第四实施例
请复参阅图6,为本实用新型第四实施例的高频信号传输装置的立体视图。如图6所示,本实施例与第一实施例的差异主要在于,本实施例的高频信号传输装置Z4仅有一个电连接器组件3,其配置于柔性扁平排线2的一端且相互电性连接,以因应多元之特殊应用需求。
实施例的有益效果
首先,本实用新型实施例所提供的高频信号传输装置可以达到高频使用时的信号传输要求,其可使用于一介于5GHz与20GHz之间的高频范围。
再者,本实用新型通过将柔性扁平排线整合于高频信号传输装置,即使用柔性扁平排线作为高频信号的传输媒介,可凭借柔性扁平排线所具备成本低、体积小、使用灵活方便、可靠度高等优势,使高频信号传输装置的实用性大大提高。
承上所述,本实用新型以绝缘护套包覆于柔性扁平排线外部,绝缘护套也具有耐高温高湿、耐腐蚀等性能,因而可以延长柔性扁平排线的使用寿命。
此外,所述高频信号传输装置通过柔性扁平排线的特殊迭构,可因应高速数据传输与高电力传输的技术需求;且柔性扁平排线中,绝缘披覆层、聚烯烃树脂层与屏蔽层通过第一低介电黏着剂层彼此相互接合,由于第一低介电黏着剂层的特性是在高频率下具有低介电损耗,因此可以大幅缩减聚烯烃树脂层的厚度,而实现柔性扁平排线的小型化,同时降低制造成本。
以上所公开的内容仅为本实用新型的优选可行实施例,并非因此局限本实用新型的申请专利范围,所以凡是运用本实用新型说明书及附图内容所做的等效技术变化,均包含于本实用新型的申请专利范围内。

Claims (14)

1.一种高频信号传输装置,其特征在于,所述高频信号传输装置包括:
一绝缘护套,所述绝缘护套具有一容置空间;
至少一柔性扁平排线,所述柔性扁平排线设置于所述容置空间内,且包括:
多个导体;
一绝缘披覆层,所述绝缘披覆层包覆于多个所述导体的外周上;
一聚烯烃树脂层,所述聚烯烃树脂层通过一第一低介电黏着剂层以结合于所述绝缘披覆层上;以及
一屏蔽层,所述屏蔽层通过另一第一低介电黏着剂层以结合于所述聚烯烃树脂层上;
其中,所述聚烯烃树脂层的厚度大于0且小于100微米,所述第一低介电黏着剂层与另一所述第一低介电黏着剂层具有小于3的介电常数以及小于0.01的损耗因子;以及
一电连接器组件,所述电连接器组件连接于所述柔性扁平排线的一端。
2.根据权利要求1所述的高频信号传输装置,其特征在于,至少一所述柔性扁平排线与所述绝缘护套的厚度和大于0且小于1.1毫米。
3.根据权利要求2所述的高频信号传输装置,其特征在于,所述柔性扁平排线具有相连的一外端部以及一内端部,所述外端部设置于所述绝缘护套的所述容置空间内,所述内端部外露于所述绝缘护套,且所述电连接器连接于所述外端部。
4.根据权利要求1所述的高频信号传输装置,其特征在于,至少一所述柔性扁平排线的数量为两条,且两条所述柔性扁平排线相互层叠设置,其中两条所述柔性扁平排线与所述绝缘护套的厚度和大于0且小于2.5毫米。
5.根据权利要求4所述的高频信号传输装置,其特征在于,所述高频信号传输装置还包括另一电连接器组件,且另一所述电连接器组件连接于所述柔性扁平排线的另一端。
6.根据权利要求1所述的高频信号传输装置,其特征在于,所述聚烯烃树脂层为一聚乙烯层。
7.根据权利要求1所述的高频信号传输装置,其特征在于,所述第一低介电黏着剂层与另一所述第一低介电黏着剂层的厚度介于5至20微米之间。
8.根据权利要求1所述的高频信号传输装置,其特征在于,所述绝缘披覆层包括一第二低介电黏着剂层以及两个聚对苯二甲酸乙二酯层,两个所述聚对苯二甲酸乙二酯层分别结合于所述第二低介电黏着剂层的相对两表面上,多个所述导体以间隔排列的方式固定在所述第二低介电黏着剂层中且位于两个所述聚对苯二甲酸乙二酯层之间。
9.根据权利要求8所述的高频信号传输装置,其特征在于,所述第二低介电黏着剂层的厚度介于5至100微米之间,两个所述聚对苯二甲酸乙二酯层的厚度介于10至60微米之间。
10.根据权利要求9所述的高频信号传输装置,其特征在于,所述第二低介电黏着剂层具有小于3的介电常数及小于0.01的损耗因子。
11.根据权利要求1所述的高频信号传输装置,其特征在于,所述屏蔽层的厚度介于5至25微米之间。
12.根据权利要求1所述的高频信号传输装置,其特征在于,所述高频信号传输装置还包括一保护层,且所述保护层通过一黏着剂层以结合于所述屏蔽层上。
13.根据权利要求12所述的高频信号传输装置,其特征在于,所述保护层的厚度介于5至200微米之间,所述黏着剂层的厚度介于5至25微米之间。
14.根据权利要求1所述的高频信号传输装置,其特征在于,所述高频信号传输装置所使用的高频范围介于5GHz与20GHz之间。
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