CN216528194U - 讯号导线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种讯号导线，其讯号导线包含导电线芯及一石墨烯铜层，石墨烯铜层呈箔片状且包覆导电线芯。借由在导电线芯的外表面包覆石墨烯铜层而能够提升讯号导线整体的导电率，以有效降低高频讯号传输阻抗。

Description

讯号导线

技术领域

本实用新型是有关于讯号导线，尤其是关于一种降低高频讯号传输阻抗的讯号导线。

背景技术

现有的讯号导线常见为铜导线或是铝导线，因铜、铝材料良好的导电率(即低电阻)，而且材料价位相对较低廉。在传输高频讯号时需要使用电阻更低的导电材料所制成的导线以减低讯号损失。因此高频讯号可以使用银导线来传输，但银材料的价位远高于铜、铝材料，因此经济效益不佳。

有鉴于此，本创作人遂针对上述现有技术，特潜心研究并配合学理的运用，尽力解决上述的问题点，即成为本创作人改良的目标。

实用新型内容

本实用新型提供一种降低高频讯号传输阻抗的讯号导线。

本实用新型提供一种讯号导线，其包含导电线芯及一石墨烯铜层，石墨烯铜层呈箔片状且包覆导电线芯；石墨烯铜层包含一铜本体以及嵌入铜本体的一石墨烯层，且石墨烯层沿石墨烯铜层扩张延伸。

本实用新型的讯号导线，其中导电线芯为铜、铝或石墨烯铜制成。石墨烯铜层的厚度小于0.1mm。讯号导线具有一截面直径，石墨烯铜层的厚度小于截面直径的10%。

本实用新型借由在导电线芯的外表面包覆压制的石墨烯铜层而能够提升讯号导线整体的导电率。本实用新型的讯号导线其表层与内芯具有不同的导电率，而且表层的石墨烯铜层其导电率远大于导电线芯，故能有效降低高频讯号传输阻抗。

附图说明

图1为本实用新型的讯号导线的立体示意图。

图2为图1的剖视图。

图3为石墨烯片的一结构的示意图。

图4为石墨烯片的另一结构的示意图。

图5为本实用新型的讯号导线的制作方法的步骤流程图。

图6为本实用新型的讯号导线的制作方法的压制步骤的示意图。

图7为本实用新型的讯号导线的制作方法中的石墨烯铜层的一种形态的示意图。

图8为本实用新型的讯号导线的制作方法中的石墨烯铜层的另一种形态的示意图。

图9为本实用新型的讯号导线的制作方法中的包覆及挤压步骤的示意图。

图10为石墨烯铜层包覆石墨烯铜导电线芯的示意图。

附图中的符号说明：

10:讯号导线；11:截面直径；100:导电线芯；120:石墨烯片；200:石墨烯铜层；200a:石墨烯铜材料；201:厚度；210:铜本体；220:石墨烯片；221:碳原子；222:官能基。

具体实施方式

参阅图1至图3，本实用新型提供一种讯号导线10，其包含导电线芯100及一石墨烯铜层200，且石墨烯铜层200包覆导电线芯100。

于本实施例中，导电线芯100为铜、铝或石墨烯铜等电性较佳的金属制成的金属线。然而本实用新型不以此为限。

如图2所示，石墨烯铜层200呈箔片状，其包含一铜本体210以及嵌入铜本体210的一石墨烯层220a。具体而言，石墨烯层220a包含数个石墨烯片220。如图3所示，各石墨烯片220的结构至少包含数个碳原子221，六个碳原子221环列构成一个六角形的石墨烯结构，且该些碳原子221排列成数个相接平面延伸的数个石墨烯结构。如图4所示，各石墨烯结构之中的任一个碳原子221可以连接一官能基222。石墨烯片220相接排列延伸呈平面，且石墨烯层220a沿石墨烯铜层200的平面方向扩张延伸。具体而言，讯号导线10具有一截面直径11，石墨烯铜层200的厚度201小于0.1mm且较佳地小于0.05mm，而且石墨烯铜层200的厚度201小于截面直径11的10%。

参阅图5至图10，本实施例还提供一种讯号导线10的制作方法，其包含下列步骤。

a) 首先提供一导电线芯100。导电线芯100可以为铜、铝或石墨烯铜等电性较佳的金属制成。

b) 如图6所示，在一压制步骤中将一石墨烯铜材料200a压制成一石墨烯铜层200。于本实施例中，石墨烯铜材料200a包含铜本体210以及嵌入铜本体210的数个石墨烯片220。具体而言，石墨烯铜材料200a是由石墨烯粉末与铜粉末混炼制成；或是将石墨烯粉末加入熔融铜中制成。压制石墨烯铜材料200a使铜本体210形成箔片状并使嵌埋于铜本体210内的石墨烯片220扩展而形成嵌埋铜本体210的石墨烯层220a，且石墨烯层220a沿石墨烯铜层200的平面方向扩张延伸。前述的压制步骤可以在常温下压制固态石墨烯铜材料200a使其变形，也可以将石墨烯铜材料加热至半熔融状态再压制。依据压制治具或模具的不同，石墨烯铜层200可以如图7所示压制成平面状，也可以如图8所示压制成管状。

c) 如图9所示，在一包覆步骤中将石墨烯铜层200包覆导电线芯100，其可以将平面状的石墨烯铜层200包覆至导电线芯100，也可以将导电线芯100穿入管状的石墨烯铜层200。一般而言，此步骤制成的成品截面直径11约在1cm以下，石墨烯铜层200的厚度约在0.1cm以下，而且石墨烯铜层200的厚度201小于截面直径11的10%。

d) 在一挤压步骤中由外向内挤压石墨烯铜层200使石墨烯铜层200与导电线芯100的外表面受压力而结合。挤压步骤中也能够将讯号导线抽细到需求的线径。例如一般电连接器用途而言，石墨烯铜层200的厚度201小于0.1mm且较佳地小于0.05mm，而且石墨烯铜层200的厚度201小于截面直径11的10%。

借由压制、包覆及挤压等步骤加工导电线芯100及石黑烯铜材料即能够完成讯号导线10的制作。

石墨烯伸展为层状时具有较佳的导电特性，而且石墨烯的导电特性与其层叠结构的厚度201成负相关。喷涂方式制作的石墨烯覆层无法将石墨烯片展开排列。本实用新型借由在导电线芯100的外表面包覆压制的石墨烯铜层200而能够提升讯号导线10整体的导电率。使用铜制导电线芯100包覆石墨烯铜层200其导电率能够高于未包覆的银制导电线芯100，石墨烯铜材料200a的价位也相对较银材料低。再者，因集肤效应(skin depth)所致，高频讯号在讯号导线10中传输时集中于讯号导线10的表面，且频率越高时讯号在讯号导线10表面传递的深度越浅。本实用新型的讯号导线10其表层与内芯具有不同的导电率，而且表层的石墨烯铜层200其导电率远大于铝、铜或石墨烯铜制的导电线芯100，故能有效降低高频讯号传输阻抗。

需特别说明的是，石墨烯铜制的导电线芯100其内石墨烯是均匀分布的。如图10所示，石墨烯铜层200经过压制及挤压，其内石墨烯片220排列呈层状而不同于石墨烯铜制的导电线芯100的石墨烯片120。因此，石墨烯铜层200及其包覆的石墨烯铜制的导电线芯100在外形以及石墨烯排列形式皆不同，故分别具有不同的导电率。

本实用新型不限定前述压制、包覆及挤压等步骤的顺序，其较佳地可以将导电线芯100与石墨烯铜材料200a一并置入管状模具挤出成形而同时完成压制、包覆及挤压。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的专利范围，其他运用本实用新型的专利精神的等效变化，均应俱属本实用新型的专利范围。

Claims (4)

1.一种讯号导线，包含：一导电线芯；及一石墨烯铜层，该石墨烯铜层呈箔片状且包覆该导电线芯；其特征在于，该石墨烯铜层包含一铜本体以及嵌入该铜本体的一石墨烯层，且该石墨烯层沿该石墨烯铜层扩张延伸。

2.根据权利要求1所述的讯号导线，其特征在于，该导电线芯为铜、铝或石墨烯铜制成。

3.根据权利要求1所述的讯号导线，其特征在于，该石墨烯铜层的厚度小于0.1mm。

4.根据权利要求1所述的讯号导线，其特征在于，该讯号导线具有一截面直径，其中该石墨烯铜层的厚度小于该截面直径的10%。

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