KR101832013B1 - 쌍축 구성의 차폐 전기 케이블 - Google Patents
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Abstract
차폐 전기 케이블(2)은 케이블(2)의 길이(L)를 따라 연장되고 케이블(2)의 폭(W)을 따라 서로 이격된 하나 이상의 전도체 세트(4)를 포함한다. 각각의 전도체 세트(4)는 24 AWG 이하의 크기를 가진 하나 이상의 전도체(6)를 갖고, 각각의 전도체 세트(4)는 0 내지 20 ㎓의 주파수 범위에 걸쳐 약 -20 dB/미터 미만의 삽입 손실을 갖는다. 제1 및 제2 차폐 필름(8)들이 케이블(2)의 반대면들 상에 배치되며, 제1 및 제2 필름(8)들은 커버 부분(7) 및 압착 부분(8)을 포함하고, 커버 부분 및 압착 부분은, 횡단면에서, 제1 및 제2 필름(8)들의 커버 부분(7)들이 조합되어 각각의 전도체 세트(4)를 실질적으로 둘러싸고, 제1 및 제2 필름(8)들의 압착 부분(9)들이 조합되어 각각의 전도체 세트(4)의 각각의 측부에서 케이블(2)의 압착 부분들을 형성하도록 배열된다.
Description
본 발명은 일반적으로 전기 케이블 및 커넥터에 관한 것이다.
전기 신호의 전송을 위한 전기 케이블은 잘 알려져 있다. 하나의 일반적인 유형의 전기 케이블은 동축 케이블이다. 동축 케이블은 일반적으로 절연체에 의해 둘러싸인 전기 전도성 와이어를 포함한다. 와이어 및 절연체는 차폐체에 의해 둘러싸이고, 와이어, 절연체 및 차폐체는 재킷(jacket)에 의해 둘러싸인다. 다른 일반적인 유형의 전기 케이블은, 예를 들어 금속 포일(foil)에 의해 형성된 차폐 층에 의해 둘러싸인 하나 이상의 절연 신호 전도체(insulated signal conductor)를 포함하는 차폐 전기 케이블이다. 차폐 층의 전기 접속을 용이하게 하기 위하여, 신호 전도체 또는 전도체들의 절연재와 차폐 층 사이에 추가의 절연되지 않은 전도체가 때때로 제공된다. 이들 일반적인 유형의 전기 케이블 둘 모두는 통상적으로 종단접속을 위한 특별히 설계된 커넥터의 사용을 필요로 하고, 대량 종단접속 기술, 즉 전기 커넥터의 접촉부 또는 인쇄 회로 기판 상의 접촉 요소와 같은 개별 접촉 요소들에 대한 복수의 전도체들의 동시 접속의 사용에 종종 적합하지 않다.
차폐 전기 케이블은 케이블의 길이를 따라 연장되고 케이블의 폭을 따라 서로 이격된 하나 이상의 전도체 세트를 포함한다. 각각의 전도체 세트는 24 AWG 이하의 크기를 가진 하나 이상의 전도체를 갖고, 각각의 전도체 세트는 0 내지 20 ㎓의 주파수 범위에 걸쳐 -20 dB/미터 미만의 삽입 손실(insertion loss)을 갖는다. 제1 및 제2 차폐 필름들이 케이블의 반대면들 상에 배치되고, 제1 및 제2 필름들은 커버 부분(cover portion) 및 압착 부분(pinched portion)을 포함하며, 커버 부분 및 압착 부분은, 횡단면에서, 제1 및 제2 필름들의 커버 부분들이 조합되어 각각의 전도체 세트를 실질적으로 둘러싸고, 제1 및 제2 필름들의 압착 부분들이 조합되어 각각의 전도체의 각각의 측부에서 케이블의 압착 부분들을 형성하도록 배열된다. 제1 및 제2 차폐 필름들의 제1 커버 부분들 사이의 최대 분리가 D이고, 제1 및 제2 차폐 필름들의 제1 압착 부분들 사이의 최소 분리가 d1이며, d1/D는 약 0.25 미만이다.
전도체 세트는 쌍축(twinaxial) 배열로 2개의 전도체를 포함할 수 있으며, 전도체 세트의 공진에 기인한 삽입 손실은 약 0일 수 있다.
전도체 세트는 쌍축 배열로 2개의 전도체를 포함할 수 있으며, 공진에 기인한 삽입 손실이 없는 공칭 삽입 손실이 전도체 세트의 공진에 기인한 삽입 손실의 약 0.5배일 수 있다.
케이블은 차폐 필름들의 압착 부분들 사이에 배치되는 접착제 층을 포함할 수 있다.
각각의 전도체 세트의 삽입 손실은 약 -5 dB/미터, 또는 약 -4dB/미터, 또는 약 -3 dB/미터 미만일 수 있다.
케이블은 최대 약 10 Gbps의 데이터 전송 속도에서 약 20 psec/미터 미만 또는 약 10 psec/미터 미만의 스큐(skew)를 가질 수 있다.
케이블은 약 1 미터의 케이블 길이에 걸쳐 목표 특성 임피던스(characteristic impedance)의 5 내지 10% 내에 유지되는 특성 임피던스를 가질 수 있다.
케이블의 하나 이상의 전도체 세트는 제1 전도체 세트 및 제2 전도체 세트를 포함할 수 있으며, 각각의 전도체 세트는 제1 절연 전도체 및 제2 절연 전도체를 갖고, 각각의 전도체 세트 내의 제2 절연 전도체에 대한 제1 절연 전도체의 고주파 전기 절연은 인접한 전도체 세트에 대한 제1 전도체 세트의 고주파 전기 절연보다 실질적으로 더 적을 수 있다.
제2 전도체에 대한 제1 절연 전도체의 고주파 절연은 5 내지 15 ㎓의 규정된 주파수 범위 및 1 미터의 길이에서 제1 원단 누화(far end crosstalk) C1이고, 인접한 전도체 세트에 대한 제1 전도체 세트의 고주파 절연은 규정된 주파수에서 제2 원단 누화 C2이다. C2는 C1보다 10 dB 이상 더 낮을 수 있다.
케이블은 0.1 미만의 d1/D를 가질 수 있다.
차폐 전기 케이블은 케이블의 길이를 따라 연장되고 케이블의 폭을 따라 서로 이격된 복수의 전도체 세트를 포함하며, 각각의 전도체 세트는 24 AWG 이하의 크기를 가진 2개의 전도체를 갖고, 각각의 전도체 세트는 0 내지 20 ㎓의 주파수 범위에 걸쳐 -20 dB/미터 미만의 신호 감쇠(signal attenuation)를 갖는다. 케이블은 또한 케이블의 반대면들 상에 배치되는 제1 및 제2 차폐 필름들과 드레인 와이어(drain wire)를 포함하며, 제1 및 제2 차폐 필름들은 커버 부분 및 압착 부분을 포함하고, 커버 부분 및 압착 부분은, 횡단면에서, 제1 및 제2 필름들의 커버 부분들이 조합되어 각각의 전도체 세트를 실질적으로 둘러싸고, 제1 및 제2 필름들의 압착 부분들이 조합되어 각각의 전도체 세트의 각각의 측부에서 케이블의 압착 부분들을 형성하도록 배열된다. 적어도 하나의 전도체 세트에 대해, 드레인 와이어와 전도체 세트의 최근접 전도체 사이의 분리가 전도체 세트의 2개의 전도체들 사이의 중심간 간격의 0.5배 초과일 수 있다.
차폐 전기 케이블은 케이블의 길이를 따라 연장되고 케이블의 폭을 따라 서로 이격된 복수의 전도체 세트를 포함할 수 있으며, 각각의 전도체 세트는 쌍축 구성으로 배열되는 2개의 전도체를 갖고, 전도체들 각각은 24 AWG 이하의 크기를 갖는다. 제1 및 제2 차폐 필름들이 케이블의 반대면들 상에 배치되고, 어느 차폐 필름도 케이블의 양 면들 상에서 전도체 세트들을 덮도록 차폐 필름을 배향시키는 길이방향 접힘부를 포함하지 않는다. 각각의 전도체 세트는 0 내지 20 ㎓의 주파수 범위에 걸쳐 -20 dB/미터 미만의 삽입 손실을 갖고, 전도체 세트의 공진에 기인한 삽입 손실이 약 0이다.
케이블은 또한 적어도 하나의 드레인 와이어를 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 차폐 필름들은 커버 부분 및 압착 부분을 포함하고, 커버 부분 및 압착 부분은, 횡단면에서, 제1 및 제2 필름들의 커버 부분들이 조합되어 각각의 전도체 세트를 실질적으로 둘러싸고, 제1 및 제2 필름들의 압착 부분들이 조합되어 각각의 전도체 세트의 각각의 측부에서 케이블의 압착 부분들을 형성하도록 배열되며, 적어도 하나의 전도체 세트에 대해, 드레인 와이어의 중심과 전도체 세트의 최근접 전도체의 중심 사이의 분리가 전도체 세트의 2개의 전도체들 사이의 중심간 간격의 0.5배 초과일 수 있다.
차폐 전기 케이블은 케이블의 길이를 따라 연장되고 케이블의 폭을 따라 서로 이격된 복수의 전도체 세트를 포함하며, 전도체 세트들 각각은 쌍축 구성으로 배열되는 2개의 전도체를 포함하고, 어느 전도체도 24 AWG 초과의 크기를 갖지 않는다. 제1 및 제2 차폐 필름들이 케이블의 반대면들 상에 배치되고, 어느 차폐 필름도 차폐 필름을 그 자체에 접합하는 시임(seam)을 포함하지 않으며, 각각의 전도체 세트는 0 내지 20 ㎓의 주파수 범위에 걸쳐 -20 dB/미터 미만의 삽입 손실을 갖고, 전도체 세트의 공진 손실에 기인한 삽입 손실이 약 0이다.
각각의 차폐 필름은 개별적으로 각각의 전도체 세트의 주연부를 전부보다 적게 둘러쌀 수 있다.
본 발명의 상기의 개요는 본 발명의 각각의 개시된 실시예 또는 모든 구현예를 설명하고자 하는 것은 아니다. 이어지는 이하의 도면 및 상세한 설명은 예시적인 실시예를 보다 상세하게 예시한다.
<도 1>
도 1은 차폐 전기 케이블의 예시적인 실시예의 사시도.
<도 2a 내지 도 2g>
도 2a 내지 도 2g는 차폐 전기 케이블의 7개의 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 3>
도 3은 인쇄 회로 기판에 종단접속된, 도 1의 2개의 차폐 전기 케이블의 사시도.
<도 4a 내지 도 4d>
도 4a 내지 도 4d는 차폐 전기 케이블의 예시적인 종단접속 공정의 평면도.
<도 5>
도 5는 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 평면도.
<도 6>
도 6은 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 평면도.
<도 7a 내지 도 7d>
도 7a 내지 도 7d는 차폐 전기 케이블의 4개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 8a 내지 도 8c>
도 8a 내지 도 8c는 차폐 전기 케이블의 3개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 9a 및 도 9b>
도 9a 및 도 9b는 인쇄 회로 기판에 종단접속된 전기 조립체의 예시적인 실시예의, 각각 평면도 및 부분 단면 정면도.
<도 10a 내지 도 10e와 도 10f 및 도 10g>
도 10a 내지 도 10e와 도 10f 및 도 10g는 차폐 전기 케이블을 제조하는 예시적인 방법을 도시하는, 각각 사시도 및 정단면도.
<도 11a 내지 도 11c>
도 11a 내지 도 11c는 차폐 전기 케이블을 제조하는 예시적인 방법의 상세 사항을 도시하는 정단면도.
<도 12a 및 도 12b>
도 12a 및 도 12b는 각각 본 발명의 일 태양에 따른 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 정단면도 및 대응하는 상세도.
<도 13a 및 도 13b>
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 태양에 따른 차폐 전기 케이블의 2개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 14a 및 도 14b>
도 14a 및 도 14b는 차폐 전기 케이블의 2개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 15a 내지 도 15c>
도 15a 내지 도 15c는 차폐 전기 케이블의 3개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 16a 내지 도 16g>
도 16a 내지 도 16g는 차폐 전기 케이블의 평행한 부분의 7개의 예시적인 실시예를 도시하는 상세 정단면도.
<도 17a 및 도 17b>
도 17a 및 도 17b는 차폐 전기 케이블의 평행한 부분의 다른 예시적인 실시예의 상세 정단면도.
<도 18>
도 18은 구부려진 구성의 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 상세 정단면도.
<도 19>
도 19는 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 상세 정단면도.
<도 20a 내지 도 20f>
도 20a 내지 도 20f는 차폐 전기 케이블의 평행한 부분의 6개의 다른 예시적인 실시예를 도시하는 상세 정단면도.
<도 21 및 도 22>
도 21 및 도 22는 차폐 전기 케이블의 2개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 23>
도 23은 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 24>
도 24는 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 25>
도 25는 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 26a 내지 도 26d>
도 26a 내지 도 26d는 차폐 전기 케이블의 4개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 27>
도 27은 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 28a 내지 도 28d>
도 28a 내지 도 28d는 차폐 전기 케이블의 4개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 29a 내지 도 29d>
도 29a 내지 도 29d는 차폐 전기 케이블의 4개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 30a>
도 30a는 전도체 세트들의 높은 패킹 밀도를 이용할 수 있는 차폐 전기 케이블 조립체의 사시도.
<도 30b 및 도 30c>
도 30b 및 도 30c는 예시적인 차폐 전기 케이블의 정단면도로서, 이 도면들은 전도체 세트들의 밀도를 특성화하는 데 유용한 파라미터들을 또한 도시함.
<도 30d 및 도 30e>
도 30d는 차폐 케이블이 종단접속 구성요소에 부착된 예시적인 차폐 전기 케이블 조립체의 평면도이고, 도 30e는 이의 측면도.
<도 30f 및 도 30g>
도 30f 및 도 30g는 제조된 차폐 전기 케이블의 사진.
<도 31a>
도 31a는 몇몇 가능한 드레인 와이어 위치들을 도시하는 예시적인 차폐 전기 케이블의 정단면도.
<도 31b 및 도 31c>
도 31b 및 도 31c는 국부 영역에서 드레인 와이어와 차폐 필름(들) 사이에 온-디맨드 전기 접촉을 제공하기 위한 하나의 기술을 보여주는, 차폐 케이블의 일부분의 상세 정단면도.
<도 31d>
도 31d는 온-디맨드 접촉을 제공하도록 선택 영역에서 케이블을 처리하기 위한 하나의 절차를 도시하는, 케이블의 개략 정단면도.
<도 31e 및 도 31f>
도 31e 및 도 31f는 드레인 와이어와 차폐 필름(들) 사이에서 온-디맨드 접촉을 제공하도록 선택할 수 있는 대안적인 구성을 도시하는, 차폐 전기 케이블 조립체의 평면도.
<도 31g>
도 31g는 드레인 와이어와 차폐 필름(들) 사이에서 온-디맨드 접촉을 제공하도록 선택할 수 있는 다른 구성을 도시하는, 다른 차폐 전기 케이블 조립체의 평면도.
<도 32a, 도 32b, 및 도 32c>
도 32a는 온-디맨드 드레인 와이어 접촉부를 갖도록 제조 및 처리된 차폐 전기 케이블의 사진이고, 도 32b는 도 32a의 일부분의 확대 상세도이며, 도 32c는 도 32a의 케이블의 일 단부의 정면도의 개략도.
<도 32d>
도 32d는 차폐 필름을 통해 서로 결합되는 다수의 드레인 와이어들을 채용하는 차폐 전기 케이블 조립체의 평면도.
<도 32e 및 도 32f>
도 32e는 차폐 필름을 통해 서로 결합된 다수의 드레인 와이어들을 채용하는 다른 차폐 전기 케이블 조립체의 평면도로서, 조립체가 팬아웃(fan-out) 구성으로 배열된 평면도이고, 도 32f는 도 32e의 선 32g-32g에서의 케이블의 단면도.
<도 33a 및 도 33b>
도 33a는 차폐 필름을 통해 서로 결합된 다수의 드레인 와이어들을 채용하는 다른 차폐 전기 케이블 조립체의 평면도로서, 조립체가 또한 팬아웃 구성으로 배열된 평면도이고, 도 33b는 도 33a의 선 33b-33b에서의 케이블의 단면도.
<도 33c 내지 도 33f>
도 33c 내지 도 33f는 혼합된 전도체 세트들을 갖는 차폐 전기 케이블의 개략 정단면도.
<도 33g 및 도 33h>
도 33g는 혼합된 전도체 세트들을 갖는 다른 차폐 전기 케이블의 개략 정단면도이고, 도 33h는 혼합된 전도체 세트 차폐 케이블에 사용가능한 저속 절연 전도체 세트들의 그룹들을 도시하는 개략도.
<도 34a, 도 34b, 및 도 34c>
도 34a, 도 34b, 및 도 34c는 차폐 케이블 조립체들 - 조립체의 종단접속 구성요소는 종단접속 구성요소의 일 단부로부터 다른 단부까지 하나 이상의 저속 신호 라인의 루트를 재설정하는 하나 이상의 전도 경로를 포함함 - 의 개략 평면도.
<도 34d>
도 34d는 제조된 혼합된 전도체 세트 차폐 케이블 조립체의 사진.
<도 35a>
도 35a는 예시적인 케이블 구성의 사시도.
<도 35b>
도 35b는 도 35a의 예시적인 케이블 구성의 단면도.
<도 35c 내지 도 35e>
도 35c 내지 도 35e는 예시적인 대안적 케이블 구성들의 단면도.
<도 35f>
도 35f는 관심대상의 치수들을 보여주는 예시적인 케이블의 일부분의 단면도.
<도 35g 및 도 35h>
도 35g 및 도 35h는 예시적인 제조 절차의 단계들을 도시하는 블록도.
<도 36a>
도 36a는 예시적인 케이블 구성들의 분석 결과를 나타내는 그래프.
<도 36b>
도 36b는 도 36a의 분석과 관련된 추가의 관심대상의 치수들을 보여주는 단면도.
<도 36c>
도 36c는 다른 예시적인 차폐 전기 케이블의 일부분의 정단면도.
<도 36d>
도 36d는 다른 예시적인 차폐 전기 케이블의 일부분의 정단면도.
<도 36e>
도 36e는 예시적인 차폐 전기 케이블의 다른 부분의 정단면도.
<도 36f>
도 36f는 다른 예시적인 차폐 전기 케이블의 정단면도.
<도 36g 내지 도 37c>
도 36g 내지 도 37c는 추가의 예시적인 차폐 전기 케이블들의 정단면도.
<도 38a 내지 도 38d>
도 38a 내지 도 38d는 종단접속 구성요소에 대한 차폐 전기 케이블의 예시적인 종단접속 공정의 여러 절차들을 도시하는 평면도.
<도 39a 내지 도 39c>
도 39a 내지 도 39c는 또 다른 추가의 예시적인 차폐 전기 케이블들의 정단면도.
<도 40>
도 40은 30 AWG 은 도금된 전도체들을 가진 차폐 전기 케이블의 삽입 손실의 그래프.
<도 41>
도 41은 30 AWG 주석 도금된 전도체들을 가진 차폐 전기 케이블의 삽입 손실의 그래프.
<도 42>
도 42는 감싸여진 차폐체를 가진 케이블을 도시하는 도면.
<도 43>
도 43은 차폐 전기 케이블의 쌍축 구성의 단면의 사진.
<도 44>
도 44는 감싸여진 차폐체를 가진 케이블의 공진에 기인한 삽입 손실을 본 명세서에 설명된 바와 같은 커버 부분 및 압착 부분을 구비한 2개의 차폐 필름을 가진 케이블과 비교하는 그래프.
<도 45>
도 45는 3개의 상이한 케이블 길이들에 대한 삽입 손실을 도시하는 도면.
<도 46>
도 46은 길이방향으로 접힌 차폐체를 가진 케이블을 도시하는 도면.
<도 47>
도 47은 2개의 샘플 케이블들의 전기 절연 성능을 비교하는 그래프.
<도 48>
도 48은 케이블의 힘 대 편향을 측정하기 위한 예시적인 시험 기구를 도시하는 블록도.
<도 49 및 도 50>
도 49 및 도 50은 케이블들에 대한 예시적인 힘-편향 시험의 결과를 도시하는 그래프.
<도 51>
도 51은 예시적인 케이블들에 대한 힘-편향 시험의 평균값을 요약하는 대수 그래프.
도 1은 차폐 전기 케이블의 예시적인 실시예의 사시도.
<도 2a 내지 도 2g>
도 2a 내지 도 2g는 차폐 전기 케이블의 7개의 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 3>
도 3은 인쇄 회로 기판에 종단접속된, 도 1의 2개의 차폐 전기 케이블의 사시도.
<도 4a 내지 도 4d>
도 4a 내지 도 4d는 차폐 전기 케이블의 예시적인 종단접속 공정의 평면도.
<도 5>
도 5는 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 평면도.
<도 6>
도 6은 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 평면도.
<도 7a 내지 도 7d>
도 7a 내지 도 7d는 차폐 전기 케이블의 4개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 8a 내지 도 8c>
도 8a 내지 도 8c는 차폐 전기 케이블의 3개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 9a 및 도 9b>
도 9a 및 도 9b는 인쇄 회로 기판에 종단접속된 전기 조립체의 예시적인 실시예의, 각각 평면도 및 부분 단면 정면도.
<도 10a 내지 도 10e와 도 10f 및 도 10g>
도 10a 내지 도 10e와 도 10f 및 도 10g는 차폐 전기 케이블을 제조하는 예시적인 방법을 도시하는, 각각 사시도 및 정단면도.
<도 11a 내지 도 11c>
도 11a 내지 도 11c는 차폐 전기 케이블을 제조하는 예시적인 방법의 상세 사항을 도시하는 정단면도.
<도 12a 및 도 12b>
도 12a 및 도 12b는 각각 본 발명의 일 태양에 따른 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 정단면도 및 대응하는 상세도.
<도 13a 및 도 13b>
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 태양에 따른 차폐 전기 케이블의 2개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 14a 및 도 14b>
도 14a 및 도 14b는 차폐 전기 케이블의 2개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 15a 내지 도 15c>
도 15a 내지 도 15c는 차폐 전기 케이블의 3개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 16a 내지 도 16g>
도 16a 내지 도 16g는 차폐 전기 케이블의 평행한 부분의 7개의 예시적인 실시예를 도시하는 상세 정단면도.
<도 17a 및 도 17b>
도 17a 및 도 17b는 차폐 전기 케이블의 평행한 부분의 다른 예시적인 실시예의 상세 정단면도.
<도 18>
도 18은 구부려진 구성의 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 상세 정단면도.
<도 19>
도 19는 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 상세 정단면도.
<도 20a 내지 도 20f>
도 20a 내지 도 20f는 차폐 전기 케이블의 평행한 부분의 6개의 다른 예시적인 실시예를 도시하는 상세 정단면도.
<도 21 및 도 22>
도 21 및 도 22는 차폐 전기 케이블의 2개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 23>
도 23은 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 24>
도 24는 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 25>
도 25는 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 26a 내지 도 26d>
도 26a 내지 도 26d는 차폐 전기 케이블의 4개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 27>
도 27은 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 28a 내지 도 28d>
도 28a 내지 도 28d는 차폐 전기 케이블의 4개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 29a 내지 도 29d>
도 29a 내지 도 29d는 차폐 전기 케이블의 4개의 다른 예시적인 실시예의 정단면도.
<도 30a>
도 30a는 전도체 세트들의 높은 패킹 밀도를 이용할 수 있는 차폐 전기 케이블 조립체의 사시도.
<도 30b 및 도 30c>
도 30b 및 도 30c는 예시적인 차폐 전기 케이블의 정단면도로서, 이 도면들은 전도체 세트들의 밀도를 특성화하는 데 유용한 파라미터들을 또한 도시함.
<도 30d 및 도 30e>
도 30d는 차폐 케이블이 종단접속 구성요소에 부착된 예시적인 차폐 전기 케이블 조립체의 평면도이고, 도 30e는 이의 측면도.
<도 30f 및 도 30g>
도 30f 및 도 30g는 제조된 차폐 전기 케이블의 사진.
<도 31a>
도 31a는 몇몇 가능한 드레인 와이어 위치들을 도시하는 예시적인 차폐 전기 케이블의 정단면도.
<도 31b 및 도 31c>
도 31b 및 도 31c는 국부 영역에서 드레인 와이어와 차폐 필름(들) 사이에 온-디맨드 전기 접촉을 제공하기 위한 하나의 기술을 보여주는, 차폐 케이블의 일부분의 상세 정단면도.
<도 31d>
도 31d는 온-디맨드 접촉을 제공하도록 선택 영역에서 케이블을 처리하기 위한 하나의 절차를 도시하는, 케이블의 개략 정단면도.
<도 31e 및 도 31f>
도 31e 및 도 31f는 드레인 와이어와 차폐 필름(들) 사이에서 온-디맨드 접촉을 제공하도록 선택할 수 있는 대안적인 구성을 도시하는, 차폐 전기 케이블 조립체의 평면도.
<도 31g>
도 31g는 드레인 와이어와 차폐 필름(들) 사이에서 온-디맨드 접촉을 제공하도록 선택할 수 있는 다른 구성을 도시하는, 다른 차폐 전기 케이블 조립체의 평면도.
<도 32a, 도 32b, 및 도 32c>
도 32a는 온-디맨드 드레인 와이어 접촉부를 갖도록 제조 및 처리된 차폐 전기 케이블의 사진이고, 도 32b는 도 32a의 일부분의 확대 상세도이며, 도 32c는 도 32a의 케이블의 일 단부의 정면도의 개략도.
<도 32d>
도 32d는 차폐 필름을 통해 서로 결합되는 다수의 드레인 와이어들을 채용하는 차폐 전기 케이블 조립체의 평면도.
<도 32e 및 도 32f>
도 32e는 차폐 필름을 통해 서로 결합된 다수의 드레인 와이어들을 채용하는 다른 차폐 전기 케이블 조립체의 평면도로서, 조립체가 팬아웃(fan-out) 구성으로 배열된 평면도이고, 도 32f는 도 32e의 선 32g-32g에서의 케이블의 단면도.
<도 33a 및 도 33b>
도 33a는 차폐 필름을 통해 서로 결합된 다수의 드레인 와이어들을 채용하는 다른 차폐 전기 케이블 조립체의 평면도로서, 조립체가 또한 팬아웃 구성으로 배열된 평면도이고, 도 33b는 도 33a의 선 33b-33b에서의 케이블의 단면도.
<도 33c 내지 도 33f>
도 33c 내지 도 33f는 혼합된 전도체 세트들을 갖는 차폐 전기 케이블의 개략 정단면도.
<도 33g 및 도 33h>
도 33g는 혼합된 전도체 세트들을 갖는 다른 차폐 전기 케이블의 개략 정단면도이고, 도 33h는 혼합된 전도체 세트 차폐 케이블에 사용가능한 저속 절연 전도체 세트들의 그룹들을 도시하는 개략도.
<도 34a, 도 34b, 및 도 34c>
도 34a, 도 34b, 및 도 34c는 차폐 케이블 조립체들 - 조립체의 종단접속 구성요소는 종단접속 구성요소의 일 단부로부터 다른 단부까지 하나 이상의 저속 신호 라인의 루트를 재설정하는 하나 이상의 전도 경로를 포함함 - 의 개략 평면도.
<도 34d>
도 34d는 제조된 혼합된 전도체 세트 차폐 케이블 조립체의 사진.
<도 35a>
도 35a는 예시적인 케이블 구성의 사시도.
<도 35b>
도 35b는 도 35a의 예시적인 케이블 구성의 단면도.
<도 35c 내지 도 35e>
도 35c 내지 도 35e는 예시적인 대안적 케이블 구성들의 단면도.
<도 35f>
도 35f는 관심대상의 치수들을 보여주는 예시적인 케이블의 일부분의 단면도.
<도 35g 및 도 35h>
도 35g 및 도 35h는 예시적인 제조 절차의 단계들을 도시하는 블록도.
<도 36a>
도 36a는 예시적인 케이블 구성들의 분석 결과를 나타내는 그래프.
<도 36b>
도 36b는 도 36a의 분석과 관련된 추가의 관심대상의 치수들을 보여주는 단면도.
<도 36c>
도 36c는 다른 예시적인 차폐 전기 케이블의 일부분의 정단면도.
<도 36d>
도 36d는 다른 예시적인 차폐 전기 케이블의 일부분의 정단면도.
<도 36e>
도 36e는 예시적인 차폐 전기 케이블의 다른 부분의 정단면도.
<도 36f>
도 36f는 다른 예시적인 차폐 전기 케이블의 정단면도.
<도 36g 내지 도 37c>
도 36g 내지 도 37c는 추가의 예시적인 차폐 전기 케이블들의 정단면도.
<도 38a 내지 도 38d>
도 38a 내지 도 38d는 종단접속 구성요소에 대한 차폐 전기 케이블의 예시적인 종단접속 공정의 여러 절차들을 도시하는 평면도.
<도 39a 내지 도 39c>
도 39a 내지 도 39c는 또 다른 추가의 예시적인 차폐 전기 케이블들의 정단면도.
<도 40>
도 40은 30 AWG 은 도금된 전도체들을 가진 차폐 전기 케이블의 삽입 손실의 그래프.
<도 41>
도 41은 30 AWG 주석 도금된 전도체들을 가진 차폐 전기 케이블의 삽입 손실의 그래프.
<도 42>
도 42는 감싸여진 차폐체를 가진 케이블을 도시하는 도면.
<도 43>
도 43은 차폐 전기 케이블의 쌍축 구성의 단면의 사진.
<도 44>
도 44는 감싸여진 차폐체를 가진 케이블의 공진에 기인한 삽입 손실을 본 명세서에 설명된 바와 같은 커버 부분 및 압착 부분을 구비한 2개의 차폐 필름을 가진 케이블과 비교하는 그래프.
<도 45>
도 45는 3개의 상이한 케이블 길이들에 대한 삽입 손실을 도시하는 도면.
<도 46>
도 46은 길이방향으로 접힌 차폐체를 가진 케이블을 도시하는 도면.
<도 47>
도 47은 2개의 샘플 케이블들의 전기 절연 성능을 비교하는 그래프.
<도 48>
도 48은 케이블의 힘 대 편향을 측정하기 위한 예시적인 시험 기구를 도시하는 블록도.
<도 49 및 도 50>
도 49 및 도 50은 케이블들에 대한 예시적인 힘-편향 시험의 결과를 도시하는 그래프.
<도 51>
도 51은 예시적인 케이블들에 대한 힘-편향 시험의 평균값을 요약하는 대수 그래프.
상호접속된 장치들의 개수와 속도가 증가함에 따라, 그러한 장치들 사이에서 신호를 운반하는 전기 케이블은 보다 작게 될 것과 수용불가능한 간섭 또는 누화 없이 보다 고속인 신호를 운반할 수 있을 것을 필요로 한다. 차폐는 이웃하는 전도체들에 의해 운반되는 신호들 사이의 상호작용을 감소시키기 위해 일부 전기 케이블들에서 사용된다. 본 명세서에서 설명되는 케이블들 중 많은 것은 대체로 평탄한 구성을 가지며, 케이블의 길이를 따라 연장되는 전도체 세트들뿐만 아니라 케이블의 반대면들 상에 배치된 전기 차폐 필름들을 포함한다. 인접한 전도체 세트들 사이의 차폐 필름의 압착 부분은 전도체 세트들을 서로 전기 절연시키는 것을 돕는다. 케이블들 중 많은 것은 또한 차폐체에 전기 접속되고 케이블의 길이를 따라 연장되는 드레인 와이어를 포함한다. 본 명세서에 설명되는 케이블 구성은 전도체 세트 및 드레인 와이어에 대한 접속을 간단하게 하는 것, 케이블 접속 부위들의 크기를 감소시키는 것, 및/또는 케이블의 대량 종단접속을 위한 기회를 제공하는 것을 도울 수 있다.
도 1은 케이블(2)의 폭(w)의 전부 또는 일부분을 따라 서로 이격되고 케이블(2)의 길이(L)를 따라 연장되는 복수의 전도체 세트(4)들을 포함하는 예시적인 차폐 전기 케이블(2)을 도시한다. 케이블(2)은 도 1에 도시된 바와 같이 대체로 평평한 구성으로 배열될 수 있거나, 그의 길이를 따라 하나 이상의 장소에서 접힌 구성으로 접힐 수 있다. 일부 구현예에서, 케이블(2)의 일부 부품들은 평평한 구성으로 배열될 수 있고, 케이블의 다른 부품들은 접힐 수 있다. 일부 구성에서, 케이블(2)의 전도체 세트(4)들 중 적어도 하나는 케이블(2)의 길이(L)를 따라 연장되는 2개의 절연 전도체(6)들을 포함한다. 전도체 세트(4)의 2개의 절연 전도체(6)들은 케이블(2)의 길이(L)의 전부 또는 일부분을 따라 실질적으로 평행하게 배열될 수 있다. 절연 전도체(6)는 절연 신호 와이어, 절연 전력 와이어 또는 절연 접지 와이어를 포함할 수 있다. 2개의 차폐 필름(8)들이 케이블(2)의 반대면들 상에 배치된다.
제1 및 제2 차폐 필름(8)들은, 횡단면에서, 케이블(2)이 커버 구역(14) 및 압착 구역(18)을 포함하도록 배열된다. 케이블(2)의 커버 구역(14)에서, 횡단면에서, 제1 및 제2 차폐 필름(8)들의 커버 부분(7)들은 각각의 전도체 세트(4)를 실질적으로 둘러싼다. 예를 들어, 차폐 필름의 커버 부분은 임의의 주어진 전도체 세트의 주연부의 적어도 70%, 또는 적어도 75%, 또는 적어도 80%, 또는 적어도 85% 또는 적어도 90%를 집합적으로 둘러쌀 수 있다. 제1 및 제2 차폐 필름들의 압착 부분(9)은 각각의 전도체 세트(4)의 각각의 측부에서 케이블(2)의 압착 구역(18)을 형성한다. 케이블(2)의 압착 구역(18)에서, 차폐 필름(8)들 중 하나 또는 둘 모두는 편향되어, 차폐 필름(8)들의 압착 부분(9)들이 보다 근접하게 한다. 일부 구성에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 차폐 필름(8)들 둘 모두는 압착 구역(18)들에서 편향되어 압착 부분(9)들이 보다 근접하게 한다. 일부 구성에서, 차폐 필름들 중 하나는 케이블이 평평하거나 접히지 않은 구성일 때 압착 구역(18)에서 비교적 평탄하게 유지될 수 있고, 케이블의 반대면 상의 다른 차폐 필름은 편향되어 차폐 필름의 압착 부분들이 보다 근접하게 할 수 있다.
전도체(6)는 임의의 적합한 전도성 재료를 포함할 수 있고, 다양한 단면 형상 및 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 단면에서, 전도체 및/또는 접지 와이어는 원형, 타원형, 직사각형 또는 임의의 다른 형상일 수 있다. 케이블 내의 하나 이상의 전도체들 및/또는 접지 와이어들이 케이블 내의 다른 하나 이상의 전도체들 및/또는 접지 와이어들과 상이한 하나의 형상 및/또는 크기를 가질 수 있다. 전도체들 및/또는 접지 와이어들은 중실형 또는 스트랜드형(stranded) 와이어일 수 있다. 케이블 내의 모든 전도체들 및/또는 접지 와이어들이 스트랜드형일 수 있거나, 모두가 중실형일 수 있거나, 일부가 스트랜드형이고 일부가 중실형일 수 있다. 스트랜드형 전도체들 및/또는 접지 와이어들은 상이한 크기 및/또는 형상을 취할 수 있다. 커넥터들 및/또는 접지 와이어들은 금, 은, 주석, 및/또는 다른 재료를 포함하는 다양한 금속 및/또는 금속성 재료로 코팅되거나 도금될 수 있다.
전도체 세트의 전도체들을 절연시키기 위해 사용되는 재료는 케이블의 원하는 전기 특성을 달성하는 임의의 적합한 재료일 수 있다. 일부 경우에, 사용되는 절연재는 케이블의 전체 두께 및 유전 상수를 감소시키기 위해 공기를 포함하는 발포된 절연재일 수 있다.
차폐 필름(8)은 구리, 은, 알루미늄, 금 및/또는 이들의 합금을 포함하지만 이로 한정되지 않는 전도성 재료를 포함할 수 있다. 차폐 필름(8)은 전도성 및/또는 비전도성 층들의 다수의 층을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 차폐 필름(8)은 전도성 재료를 포함하는 전도성 층 및 비전도성 중합체 층을 포함할 수 있다. 차폐 필름(8)은 0.01 ㎜ 내지 0.05 ㎜ 범위의 두께를 가질 수 있고, 케이블의 전체 두께는 2 ㎜ 미만 또는 1 ㎜ 미만일 수 있다.
케이블(2)은 적어도 압착 부분(9)들 사이에서 차폐 필름(8)들 사이에 배치된 접착제 층(10)을 또한 포함할 수 있다. 접착제 층(10)은 케이블(2)의 압착 구역(18)들에서 차폐 필름(8)들의 압착 부분(9)들을 서로 접합시킨다. 접착제 층(10)은 케이블(2)의 커버 구역(14)에 존재할 수 있거나 존재하지 않을 수 있다.
일부 경우에, 전도체 세트(4)는 횡단면에서 실질적으로 곡선 형상인 외피(envelope) 또는 주연부를 가지며, 차폐 필름(8)은 케이블(6)의 길이(L)의 적어도 일부를 따라, 바람직하게는 길이의 실질적으로 전부를 따라 단면 형상에 실질적으로 순응하고 단면 형상을 유지하는 바와 같이 전도체 세트(4)들 둘레에 배치된다. 단면 형상을 유지하는 것은 전도체 세트(4)의 설계에서 의도되는 바와 같이 전도체 세트(4)의 전기 특성을 유지한다. 이는 전도체 세트 둘레에 전도성 차폐체를 배치하는 것이 전도체 세트의 단면 형상을 변화시키는 경우에 일부 종래의 차폐 전기 케이블에 비해 이점이다.
도 1에 도시된 실시예에서, 각각의 전도체 세트(4)가 2개의 절연 전도체(6)들을 갖지만, 다른 실시예에서, 전도체 세트들 중 일부 또는 전부는 하나의 절연 전도체만을 포함할 수 있거나, 2개 초과의 절연 전도체(6)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1의 차폐 전기 케이블과 설계가 유사한 대안적인 차폐 전기 케이블은 8개의 절연 전도체(6)들을 갖는 하나의 전도체 세트, 또는 각각이 하나의 절연 전도체(6)만을 갖는 8개의 전도체 세트들을 포함할 수 있다. 전도체 세트들 및 절연 전도체들의 배열에서의 이러한 융통성은 개시된 차폐 전기 케이블이 매우 다양한 의도된 응용들에 적합한 방식으로 구성되게 한다. 예를 들어, 전도체 세트 및 절연 전도체는 다중 쌍축 케이블, 즉 각각이 2개의 절연 전도체들을 갖는 다수의 전도체 세트들; 다중 동축 케이블, 즉 각각이 하나의 절연 전도체만을 갖는 다수의 전도체 세트들; 또는 이들의 조합을 형성하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 전도체 세트는 하나 이상의 절연 전도체 둘레에 배치된 전도성 차폐체(도시되지 않음), 및 전도성 차폐체 둘레에 배치된 절연성 재킷(도시되지 않음)을 추가로 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 차폐 전기 케이블(2)은 선택적인 접지 전도체(12)를 추가로 포함한다. 접지 전도체(12)는 접지 와이어 또는 드레인 와이어를 포함할 수 있다. 접지 전도체(12)는 절연 전도체(6)로부터 이격되어 절연 전도체와 실질적으로 동일한 방향으로 연장될 수 있다. 차폐 필름(8)은 접지 전도체(12)의 둘레에 배치될 수 있다. 접착제 층(10)은 접지 전도체(12)의 양 측부에서의 압착 부분(9)들에서 차폐 필름(8)들을 서로 접합시킬 수 있다. 접지 전도체(12)는 차폐 필름(8)들 중 적어도 하나와 전기 접촉할 수 있다.
도 2a 내지 도 2g의 단면도는 다양한 차폐 전기 케이블 또는 케이블의 일부분을 나타낼 수 있다. 도 2a에서 차폐 전기 케이블(102a)은 단일 전도체 세트(104)를 포함한다. 전도체 세트(104)는 케이블의 길이를 따라 연장되고, 단일 절연 전도체(106)만을 갖는다. 필요하다면, 케이블(102a)은 케이블(102a)의 폭을 가로질러 서로 이격되고 케이블의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(104)들을 포함하도록 제조될 수 있다. 2개의 차폐 필름(108)들이 케이블의 반대면들 상에 배치된다. 케이블(102a)은 커버 구역(114) 및 압착 구역(118)을 포함한다. 케이블(102a)의 커버 구역(114)에서, 차폐 필름(108)은 전도체 세트(104)를 덮는 커버 부분(107)을 포함한다. 횡단면에서, 커버 부분(107)들은 조합되어, 전도체 세트(104)를 실질적으로 둘러싼다. 케이블(102a)의 압착 구역(118)에서, 차폐 필름(108)은 전도체 세트(104)의 각각의 측부에서 압착 부분(109)을 포함한다.
선택적인 접착제 층(110)은 차폐 필름(108)들 사이에 배치될 수 있다. 차폐 전기 케이블(102a)은 선택적인 접지 전도체(112)를 추가로 포함한다. 접지 전도체(112)는 절연 전도체(106)로부터 이격되어 절연 전도체와 실질적으로 동일한 방향으로 연장된다. 전도체 세트(104) 및 접지 전도체(112)는 이들이 도 2a에 도시된 바와 같이 대체로 평면 내에 있도록 배열될 수 있다.
차폐 필름(108)의 제2 커버 부분(113)은 접지 전도체(112) 둘레에 배치되어 이를 덮는다. 접착제 층(110)은 접지 전도체(112)의 양 측부에서 차폐 필름(108)들을 서로 접합시킬 수 있다. 접지 전도체(112)는 차폐 필름(108)들 중 적어도 하나와 전기 접촉할 수 있다. 도 2a에서, 절연 전도체(106) 및 차폐 필름(108)은 동축 케이블 구성으로 효과적으로 배열된다. 도 2a의 동축 케이블 구성은 싱글 엔디드(single ended) 회로 배열로 사용될 수 있다.
도 2a의 횡단면도에 도시된 바와 같이, 차폐 필름(108)들의 커버 부분(107)들 사이에 최대 분리(D)가 있고, 차폐 필름(108)들의 압착 부분(109)들 사이에 최소 분리(d1)가 있다.
도 2a는 케이블(102a)의 압착 구역(118)들에서 차폐 필름(108)들의 압착 부분(109)들 사이에 배치되고, 케이블(102a)의 커버 구역(114)에서 절연 전도체(106)와 차폐 필름(108)들의 커버 부분(107)들 사이에 배치된 접착제 층(110)을 도시한다. 이러한 배열에서, 접착제 층(110)은 케이블의 압착 구역(118)들에서 차폐 필름(108)들의 압착 부분(109)들을 함께 접합하고, 케이블(102a)의 커버 구역(114)에서 절연 전도체(106)에 차폐 필름(108)들의 커버 부분(107)들을 접합한다.
도 2b의 차폐 케이블(102b)은, 도 2b에서 케이블(102b)의 커버 구역(114)에서 절연 전도체(106)와 차폐 필름(108)의 커버 부분(107) 사이에 선택적인 접착제 층(110b)이 존재하지 않는다는 점을 제외하고는, 도 2a의 케이블(102a)과 유사하다(이때, 유사한 요소들은 유사한 도면 부호로 확인됨). 이러한 배열에서, 접착제 층(110b)은 케이블의 압착 구역(118)들에서 차폐 필름(108)들의 압착 부분(109)들을 함께 접합하지만, 접착제 층(110b)은 케이블(102b)의 커버 구역(114)에서 절연 전도체(106)에 차폐 필름(108)들의 커버 부분(107)들을 접합하지 않는다.
도 2c를 참조하면, 차폐 전기 케이블(202c)은, 케이블(202c)이 2개의 절연 전도체(206)들을 갖는 단일 전도체 세트(204)를 구비한다는 것을 제외하고는, 도 2a의 차폐 전기 케이블(102a)과 유사하다. 필요하다면, 케이블(202c)은 케이블(202c)의 폭을 가로질러 이격되고 케이블의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(204)들을 포함하도록 제조될 수 있다. 절연 전도체(206)는 대체로 단일 평면 내에 그리고 효과적으로는 쌍축 구성으로 배열된다. 도 2c의 쌍축 케이블 구성은 차동 쌍 회로 배열로 또는 싱글 엔디드 회로 배열로 사용될 수 있다.
2개의 차폐 필름(208)들이 전도체 세트(204)의 반대면들 상에 배치된다. 케이블(202c)은 커버 구역(214) 및 압착 구역(218)을 포함한다. 케이블(202)의 커버 구역(214)에서, 차폐 필름(208)은 전도체 세트(204)를 덮는 커버 부분(207)을 포함한다. 횡단면에서, 커버 부분(207)들은 조합되어, 전도체 세트(204)를 실질적으로 둘러싼다. 케이블(202)의 압착 구역(218)에서, 차폐 필름(208)은 전도체 세트(204)의 각각의 측부에서 압착 부분(209)을 포함한다.
선택적인 접착제 층(210c)은 차폐 필름(208)들 사이에 배치될 수 있다. 차폐 전기 케이블(202c)은 앞서 논의된 접지 전도체(112)와 유사한 선택적인 접지 전도체(212c)를 추가로 포함한다. 접지 전도체(212c)는 절연 전도체(206c)로부터 이격되어 절연 전도체와 실질적으로 동일한 방향으로 연장된다. 전도체 세트(204c) 및 접지 전도체(212c)는 이들이 도 2c에 도시된 바와 같이 대체로 평면 내에 있도록 배열될 수 있다.
도 2c의 단면에 도시된 바와 같이, 차폐 필름(208c)들의 커버 부분(207c)들 사이에 최대 분리(D)가 있고, 차폐 필름(208c)들의 압착 부분(209c)들 사이에 최소 분리(d1)가 있으며, 절연 전도체(206c)들 사이에서 차폐 필름(208c)들 사이에 최소 분리(d2)가 있다.
도 2c는 케이블(202)의 압착 구역(218)들에서 차폐 필름(208)들의 압착 부분(209)들 사이에 배치되고, 케이블(202c)의 커버 구역(214)에서 절연 전도체(206)와 차폐 필름(208)들의 커버 부분(207)들 사이에 배치된 접착제 층(210c)을 도시한다. 이러한 배열에서, 접착제 층(210c)은 케이블(202c)의 압착 구역(218)들에서 차폐 필름(208)들의 압착 부분(209)들을 함께 접합하고, 또한 케이블(202c)의 커버 구역(214)에서 절연 전도체(206)에 차폐 필름(208)들의 커버 부분(207)들을 접합한다.
도 2d의 차폐 케이블(202d)은, 케이블(202d)에서 케이블의 커버 구역(214)에서 절연 전도체(206)와 차폐 필름(208)의 커버 부분(207) 사이에 선택적인 접착제 층(210d)이 존재하지 않는다는 점을 제외하고는, 도 2c의 케이블(202c)과 유사하다(이때, 유사한 요소들은 유사한 도면 부호로 확인됨). 이러한 배열에서, 접착제 층(210d)은 케이블의 압착 구역(218)들에서 차폐 필름(208)들의 압착 부분(209)들을 함께 접합하지만, 케이블(202d)의 커버 구역(214)에서 절연 전도체(206)에 차폐 필름(208)들의 커버 부분(207)들을 접합하지 않는다.
이제 도 2e를 참조하면, 여기에서 도 2a의 차폐 전기 케이블(102a)과 많은 점에서 유사한 차폐 전기 케이블(302)의 횡단면도를 보게 된다. 그러나, 케이블(102a)이 단일 절연 전도체(106)만을 갖는 단일 전도체 세트(104)를 포함하는 데 반해, 케이블(302)은 케이블(302)의 길이를 따라 연장되는 2개의 절연 전도체(306)들을 갖는 단일 전도체 세트(304)를 포함한다. 케이블(302)은 케이블(302)의 폭을 가로질러 서로 이격되고 케이블(302)의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(304)들을 갖도록 제조될 수 있다. 절연 전도체(306)들은 꼬임쌍 케이블 배열로 효과적으로 배열되고, 이에 의해 절연 전도체(306)들은 서로의 둘레에서 꼬이며 케이블(302)의 길이를 따라 연장된다.
도 2f는 도 2a의 차폐 전기 케이블(102a)과 많은 점에서 또한 유사한 다른 차폐 전기 케이블(402)을 도시하고 있다. 그러나, 케이블(102a)이 단일 절연 전도체(106)만을 갖는 단일 전도체 세트(104)를 포함하는 데 반해, 케이블(402)은 케이블(402)의 길이를 따라 연장되는 4개의 절연 전도체(406)들을 갖는 단일 전도체 세트(404)를 포함한다. 케이블(402)은 케이블(302)의 폭을 가로질러 서로 이격되고 케이블(302)의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(404)들을 갖도록 제조될 수 있다.
절연 전도체(306)들은 쿼드(quad) 케이블 배열로 효과적으로 배열되고, 이에 의해 절연 전도체(306)들은 절연 전도체(106f)들이 케이블(302)의 길이를 따라 연장될 때 서로의 둘레에서 꼬일 수 있거나 꼬이지 않을 수 있다.
도 2a 내지 도 2f를 다시 참조하면, 차폐 전기 케이블의 추가의 실시예는 대체로 단일 평면 내에 배열된 복수의 이격된 전도체 세트(104, 204, 304, 또는 404, 또는 이들의 조합)들을 포함할 수 있다. 선택적으로, 차폐 전기 케이블은 전도체 세트들의 절연 전도체들로부터 이격되고 절연 전도체들과 대체로 동일한 방향으로 연장되는 복수의 접지 전도체(112)들을 포함할 수 있다. 일부 구성에서, 전도체 세트들 및 접지 전도체들은 대체로 단일 평면 내에 배열될 수 있다. 도 2g는 그러한 차폐 전기 케이블의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 2g를 참조하면, 차폐 전기 케이블(502)은 대체로 평면 내에 배열된 복수의 이격된 전도체 세트(504a, 504b)들을 포함한다. 차폐 전기 케이블(504)은 전도체 세트(504a, 504b)들 사이에 그리고 차폐 전기 케이블(504)의 양 측부 또는 에지들에 배치된 선택적인 접지 전도체(112)들을 추가로 포함한다.
제1 및 제2 차폐 필름(508)들은 케이블(504)의 반대면들 상에 배치되고, 횡단면에서 케이블(504)이 커버 구역(524) 및 압착 구역(528)을 포함하도록 배열된다. 케이블의 커버 구역(524)에서, 횡단면에서 제1 및 제2 차폐 필름(508)들의 커버 부분(517)들은 각각의 전도체 세트(504a, 506b)를 실질적으로 둘러싼다. 예를 들어, 제1 및 제2 차폐 필름들의 커버 부분들은 조합되어, 각각의 전도체 세트의 주연부의 적어도 70%, 또는 적어도 75%, 또는 적어도 80%, 또는 적어도 85% 또는 적어도 90%를 둘러쌈으로써 각각의 전도체 세트를 실질적으로 둘러싼다. 제1 및 제2 차폐 필름(508)들의 압착 부분(519)은 각각의 전도체 세트(504a, 504b)의 2개의 측부들 상에서 압착 구역(518)들을 형성한다.
차폐 필름(508)은 접지 전도체(112)의 둘레에 배치된다. 선택적인 접착제 층(510)은 차폐 필름(208)들 사이에 배치되고, 각각의 전도체 세트(504a, 504b)의 양 측부에서의 압착 구역(528)들에서 차폐 필름(508)들의 압착 부분(519)들을 서로 접합한다. 차폐 전기 케이블(502)은 동축 케이블 배열(전도체 세트(504a))과 쌍축 케이블 배열(전도체 세트(504b))의 조합을 포함하며, 따라서 하이브리드 케이블 배열로 불릴 수 있다.
도 3은 인쇄 회로 기판(14)에 종단접속된 2개의 차폐 전기 케이블(2)들을 도시한다. 절연 전도체(6)들 및 접지 전도체(12)들이 대체로 단일 평면 내에 배열될 수 있기 때문에, 차폐 전기 케이블(2)은 대량 스트리핑(stripping), 즉 차폐 필름(8) 및 절연 전도체(6)의 동시 스트리핑, 및 대량 종단접속, 즉 절연 전도체(6)와 접지 전도체(12)의 스트리핑된 단부들의 동시 종단접속에 충분히 적합하게 되는데, 이는 보다 자동화된 케이블 조립 공정을 허용한다. 도 3에서, 절연 전도체(6) 및 접지 전도체(12)의 스트리핑된 단부들은 인쇄 회로 기판(14) 상의 접촉 요소(16)에 종단접속된다. 절연 전도체 및 접지 전도체의 스트리핑된 단부들은, 예를 들어 전기 커넥터의 전기 접촉부와 같은 임의의 적합한 종단접속 지점의 임의의 적합한 개별 접촉 요소에 종단접속될 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 인쇄 회로 기판 또는 다른 종단접속 구성요소(314)에 대한 차폐 전기 케이블(302)의 예시적인 종단접속 공정을 도시한다. 이러한 종단접속 공정은 대량 종단접속 공정일 수 있고, 스트리핑(도 4a 및 도 4b에 도시됨), 정렬(도 4c에 도시됨) 및 종단접속(도 4d에 도시됨)의 단계를 포함한다. 본 명세서에 도시되고/되거나 설명된 케이블들 중 임의의 케이블의 형태를 대체로 취할 수 있는 차폐 전기 케이블(302)을 형성할 때, 차폐 전기 케이블(302)의 전도체 세트(304), 절연 전도체(306), 및 접지 전도체(312)의 배열은 인쇄 회로 기판(314) 상의 접촉 요소(316)의 배열과 부합될 수 있는데, 이는 정렬 또는 종단접속 동안의 차폐 전기 케이블(302)의 단부 부분의 임의의 유의한 조작을 없앨 것이다.
도 4a에 도시된 단계에서, 차폐 필름(308)의 단부 부분(308a)은 제거된다. 예를 들어 기계적 스트리핑 또는 레이저 스트리핑과 같은 임의의 적합한 방법이 사용될 수 있다. 이러한 단계는 접지 전도체(312) 및 절연 전도체(306)의 단부 부분을 노출시킨다. 일 태양에서, 차폐 필름(308)들의 단부 부분(308a)의 대량 스트리핑이 가능한데, 그 이유는 이들이 절연 전도체(306)의 절연재로부터 분리된 일체로 연결된 층을 형성하기 때문이다. 절연 전도체(306)로부터의 차폐 필름(308)의 제거는 이들 위치에서의 전기적 단락에 대한 보호를 허용하고, 또한 절연 전도체(306) 및 접지 전도체(312)의 노출된 단부 부분의 독립적인 이동을 제공한다. 도 4b에 도시된 단계에서, 절연 전도체(306)의 절연재의 단부 부분(306a)이 제거된다. 예를 들어 기계적 스트리핑 또는 레이저 스트리핑과 같은 임의의 적합한 방법이 사용될 수 있다. 이러한 단계는 절연 전도체(306)의 전도체의 단부 부분을 노출시킨다. 도 4c에 도시된 단계에서, 차폐 전기 케이블(302)은 차폐 전기 케이블(302)의 접지 전도체(312)의 단부 부분 및 절연 전도체(306)의 전도체의 단부 부분이 인쇄 회로 기판(314) 상의 접촉 요소(316)와 정렬되도록 인쇄 회로 기판(314)과 정렬된다. 도 3d에 도시된 단계에서, 차폐 전기 케이블(302)의 접지 전도체(312)의 단부 부분 및 절연 전도체(306)의 전도체의 단부 부분이 인쇄 회로 기판(314) 상의 접촉 요소(316)에 종단접속된다. 사용될 수 있는 적합한 종단접속 방법의 예에는, 몇 가지만 말하자면, 납땜, 용접, 크림핑(crimping), 기계적 클램핑(clamping) 및 접착제 접합이 포함된다.
도 5는 본 발명의 일 태양에 따른 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예를 도시한다. 차폐 전기 케이블(602)은 도 1에 도시된 차폐 전기 케이블(2)과 몇 가지 점에서 유사하다. 또한, 차폐 전기 케이블(602)은 전도체 세트(4)들 사이에 배치된 하나 이상의 길이방향 슬릿(slit) 또는 스플릿(split)(18)을 포함한다. 스플릿(18)은 차폐 전기 케이블(602)의 길이의 적어도 일부분을 따라 개별 전도체 세트들을 분리하고, 이에 의해 적어도 케이블(602)의 측방향 가요성을 증가시킨다. 이는 예를 들어 차폐 전기 케이블(602)이 곡선형 외측 재킷 내로 보다 용이하게 배치되게 할 수 있다. 다른 실시예에서, 스플릿(18)은 개별 또는 다수의 전도체 세트(4)들 및 접지 전도체(12)들을 분리하도록 배치될 수 있다. 전도체 세트(4)들 및 접지 전도체(12)들의 간격을 유지하기 위하여, 스플릿(18)은 차폐 전기 케이블(602)의 길이를 따라 불연속적일 수 있다. 대량 종단접속 능력을 유지하도록 차폐 전기 케이블(602)의 적어도 하나의 단부 부분(A)에서 전도체 세트(4)들 및 접지 전도체(12)들의 간격을 유지하기 위하여, 스플릿(18)은 케이블의 일 또는 양 단부 부분(A) 내로 연장하지 않을 수 있다. 스플릿(18)은 예를 들어 레이저 절삭 또는 펀칭과 같은 임의의 적합한 방법을 사용하여 차폐 전기 케이블(602)에 형성될 수 있다. 길이방향 스플릿 대신에 또는 이와 조합하여, 예를 들어 적어도 케이블(602)의 측방향 가요성을 증가시키기 위하여, 예를 들어 구멍과 같은 다른 적합한 형상의 개구가 개시된 전기 케이블(602)에 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 태양에 따른 차폐 전기 케이블의 다른 예시적인 실시예를 도시한다. 차폐 전기 케이블(702)은 도 5에 도시된 차폐 전기 케이블(602)과 유사하다. 효과적으로, 차폐 전기 케이블(702)에서, 전도체 세트(4)들 중 하나가 2개의 접지 전도체(12)들을 대체한다. 차폐 전기 케이블(702)은 길이방향 스플릿(18, 18')을 포함한다. 스플릿(18)은 차폐 전기 케이블(702)의 길이의 일부분을 따라 개별 전도체 세트(4)들을 분리하고, 차폐 전기 케이블(702)의 단부 부분(A) 내로 연장하지 않는다. 스플릿(18')은 차폐 전기 케이블(702)의 길이를 따라 개별 전도체 세트(4)들을 분리하고, 차폐 전기 케이블(702)의 단부 부분(A) 내로 연장하며, 이는 차폐 전기 케이블(702)을 2개의 개별 차폐 전기 케이블(702', 702")들로 효과적으로 분할한다. 차폐 필름(8) 및 접지 전도체(12)는 개별 차폐 전기 케이블(702', 702")들 각각의 중단되지 않은 접지 평면을 제공한다. 이러한 예시적인 실시예는 본 발명의 태양들에 따른 차폐 전기 케이블들의 병렬 처리 능력의 이점을 예시하며, 이에 의해 다수의 차폐 전기 케이블들이 동시에 형성될 수 있다.
개시된 차폐 케이블에 사용되는 차폐 필름은 다양한 구성을 가질 수 있고, 다양한 방식으로 제조될 수 있다. 도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 태양들에 따른 차폐 전기 케이블의 4개의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 7a 내지 도 7d는 차폐 전기 케이블의 차폐 필름의 구성의 다양한 예를 도시한다. 일 태양에서, 차폐 필름들 중 적어도 하나는 전도성 층 및 비전도성 중합체 층을 포함할 수 있다. 전도성 층은 구리, 은, 알루미늄, 금 및 이들의 합금을 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 적합한 전도성 재료를 포함할 수 있다. 비전도성 중합체 층은 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아미드-이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리카르보네이트, 실리콘 고무, 에틸렌 프로필렌 다이엔 고무, 폴리우레탄, 아크릴레이트, 실리콘, 천연 고무, 에폭시 및 합성 고무 접착제를 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 적합한 중합체 재료를 포함할 수 있다. 비전도성 중합체 층은 의도된 응용에 적합한 특성들을 제공하기 위해 하나 이상의 첨가제 및/또는 충전제를 포함할 수 있다. 다른 태양에서, 차폐 필름들 중 적어도 하나는 전도성 층과 비전도성 중합체 층 사이에 배치된 적층 접착제 층을 포함할 수 있다. 비전도성 층 상에 배치된 전도성 층을 갖는, 또는 다르게는 전기 전도성인 하나의 주 외측 표면 및 실질적으로 비전도성인 반대편의 주 외측 표면을 갖는 차폐 필름의 경우, 차폐 필름은 원하는 대로 몇몇 상이한 배향들로 차폐 케이블 내로 포함될 수 있다. 일부 경우에, 예를 들어 전도성 표면은 접지 와이어 및 절연 와이어의 전도체 세트와 대면할 수 있고, 일부 경우에 비전도성 표면이 이들 구성요소들과 대면할 수 있다. 2개의 차폐 필름들이 케이블의 반대면들 상에 사용되는 경우에, 필름들은 이들의 전도성 표면들이 서로 대면하고 각각이 전도체 세트 및 접지 와이어와 대면하도록 배향될 수 있거나, 필름들은 그들의 비전도성 표면들이 서로 대면하고 각각이 전도체 세트 및 접지 와이어와 대면하도록 배향될 수 있거나, 필름들은 하나의 차폐 필름의 전도성 표면이 전도체 세트 및 접지 와이어와 대면하는 반면, 다른 차폐 필름의 비전도성 표면이 케이블의 다른 면으로부터의 전도체 세트 및 접지 와이어와 대면하도록 배향될 수 있다.
일부 경우에, 차폐 필름들 중 적어도 하나는 순응성 또는 가요성 금속 포일과 같은 독립형(stand-alone) 전도성 필름을 포함할 수 있다. 차폐 필름의 구성은, 예를 들어 가요성, 전기적 성능, 및 (예를 들어, 접지 전도체의 존재 및 위치와 같은) 차폐 전기 케이블의 구성과 같은, 의도된 응용에 적합한 다수의 설계 파라미터들에 기초하여 선택될 수 있다. 일부 경우에, 차폐 필름은 일체로 형성된 구성을 갖는다. 일부 경우에, 차폐 필름은 0.01 ㎜ 내지 0.05 ㎜ 범위의 두께를 가질 수 있다. 차폐 필름은 바람직하게는 절연, 차폐, 및 전도체 세트들 사이의 정밀한 간격을 제공하며, 보다 자동화되고 저비용인 케이블 제조 공정을 허용한다. 게다가, 차폐 필름은 "신호 서크-아웃(signal suck-out)"으로 알려진 현상 - 이에 의해 특정 주파수 범위에서 높은 신호 감쇠가 일어남 - 인, 케이블의 공진으로 인한 삽입 손실을 방지한다. 이러한 현상은 전형적으로, 전도성 차폐체가 전도체 세트 둘레에 감싸여진 종래의 차폐 전기 케이블에서 일어난다.
도 7a는 단일 전도체 세트(804)를 도시하는, 차폐 전기 케이블(802)의 폭을 가로지른 단면도이다. 전도체 세트(804)는 케이블(802)의 길이를 따라 연장되는 2개의 절연 전도체(806)들을 포함한다. 케이블(802)은 케이블(802)의 폭을 가로질러 서로 이격된 다수의 전도체 세트(804)들을 포함할 수 있다. 2개의 차폐 필름(808)들이 케이블(802)의 반대면들 상에 배치된다. 횡단면에서, 차폐 필름(808)들의 커버 부분(807)들은 조합되어, 케이블(802)의 커버 구역(814) 내의 전도체 세트(804)를 실질적으로 둘러싼다. 예를 들어, 제1 및 제2 차폐 필름들의 커버 부분들은 조합되어, 각각의 전도체 세트의 주연부의 적어도 70%를 둘러쌈으로써 각각의 전도체 세트를 실질적으로 둘러싼다. 차폐 필름(808)의 압착 부분(809)은 전도체 세트(804)의 각각의 측부에서 케이블(802)의 압착 구역(818)을 형성한다.
차폐 필름(808)은 케이블(802)의 압착 구역(818)에서 차폐 필름(808)의 압착 부분(809)들을 서로 접합하는 선택적인 접착제 층(810a, 810b)을 포함할 수 있다. 접착제 층(810a)은 비전도성 중합체 층(808b)들 중 하나 상에 배치되고, 접착제 층(810b)은 비전도성 중합체 층(808b)들 중 다른 하나의 상에 배치된다. 접착제 층(810a, 810b)은 케이블(802)의 커버 구역(814)에 존재할 수 있거나 존재하지 않을 수 있다. 존재할 경우, 접착제 층(810a, 810b)은 차폐 필름(808)의 커버 부분(807)의 폭을 가로질러 완전하게 또는 부분적으로 연장되어, 차폐 필름(808)의 커버 부분(807)을 절연 전도체(806)에 접합할 수 있다.
이러한 예에서, 절연 전도체(806)들 및 차폐 필름(808)들은 대체로 단일 평면 내에 그리고 효과적으로는 싱글 엔디드 회로 배열 또는 차동 쌍 회로 배열로 사용될 수 있는 쌍축 구성으로 배열된다. 차폐 필름(808)은 전도성 층(808a) 및 비전도성 중합체 층(808b)을 포함한다. 비전도성 중합체 층(808b)은 절연 전도체(806)와 대면한다. 전도성 층(808a)은 임의의 적합한 방법을 사용하여 비전도성 중합체 층(808b) 상으로 침착될 수 있다.
도 7b는 단일 전도체 세트(904)를 도시하는, 차폐 전기 케이블(902)의 폭을 가로지른 단면도이다. 전도체 세트(904)는 케이블(902)의 길이를 따라 연장되는 2개의 절연 전도체(906)들을 포함한다. 케이블(902)은 케이블(902)의 폭을 따라 서로 이격되고 케이블(902)의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(904)들을 포함할 수 있다. 2개의 차폐 필름(908)들이 케이블(902)의 반대면들 상에 배치된다. 횡단면에서, 차폐 필름(908)들의 커버 부분(907)들은 조합되어, 케이블(902)의 커버 구역(914) 내의 전도체 세트(904)를 실질적으로 둘러싼다. 차폐 필름(908)의 압착 부분(909)은 전도체 세트(904)의 각각의 측부에서 케이블(902)의 압착 구역(918)을 형성한다.
하나 이상의 선택적인 접착제 층(910a, 910b)이 전도체 세트(904)의 양 측부에서의 압착 구역(918)들에서 차폐 필름(908)들의 압착 부분(909)들을 서로 접합한다. 접착제 층(910a, 910b)은 차폐 필름(908)들의 커버 부분(907)들의 폭을 가로질러 완전하게 또는 부분적으로 연장될 수 있다. 절연 전도체(906)들은 대체로 단일 평면 내에 배열되고 효과적으로는 쌍축 케이블 구성을 형성하며 싱글 엔디드 회로 배열 또는 차동 쌍 회로 배열로 사용될 수 있다. 차폐 필름(908)은 전도성 층(908a) 및 비전도성 중합체 층(908b)을 포함한다. 전도성 층(908a)은 절연 전도체(906)와 대면한다. 전도성 층(908a)은 임의의 적합한 방법을 사용하여 비전도성 중합체 층(908b) 상으로 침착될 수 있다.
도 7c는 단일 전도체 세트(1004)를 도시하는, 차폐 전기 케이블(1002)의 폭을 가로지른 단면도이다. 전도체 세트(1004)는 케이블(1002)의 길이를 따라 연장되는 2개의 절연 전도체(1006)들을 포함한다. 케이블(1002)은 케이블(1002)의 폭을 따라 서로 이격되고 케이블(1002)의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(1004)들을 포함할 수 있다. 2개의 차폐 필름(1008)들이 케이블(1002)의 반대면들 상에 배치되고 커버 부분(1007)을 포함한다. 횡단면에서, 커버 부분(1007)들은 조합되어, 케이블(1002)의 커버 구역(1014) 내의 전도체 세트(1004)를 실질적으로 둘러싼다. 차폐 필름(1008)의 압착 부분(1009)은 전도체 세트(1004)의 각각의 측부에서 케이블(1002)의 압착 구역(1018)을 형성한다.
차폐 필름(1008)들은 압착 구역(1018)들에서 전도체 세트(1004)의 양 측부에서 차폐 필름(1008)들의 압착 부분(1009)들을 서로 접합하는 하나 이상의 선택적인 접착제 층(1010a, 1010b)을 포함한다. 접착제 층(1010a, 1010b)은 차폐 필름(1008)의 커버 부분(1007)들의 폭을 가로질러 완전하게 또는 부분적으로 연장될 수 있다. 절연 전도체(1006)들은 대체로 단일 평면 내에 그리고 효과적으로는 싱글 엔디드 회로 배열 또는 차동 쌍 회로 배열로 사용될 수 있는 쌍축 케이블 구성으로 배열된다. 차폐 필름(1008)은 독립형 전도성 필름을 포함한다.
도 7d는 단일 전도체 세트(1104)를 도시하는, 차폐 전기 케이블(1102)의 단면도이다. 전도체 세트(1104)는 케이블(1102)의 길이를 따라 연장되는 2개의 절연 전도체(1106)들을 포함한다. 케이블(1102)은 케이블(1102)의 폭을 따라 서로 이격되고 케이블(1102)의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(1104)들을 포함할 수 있다. 2개의 차폐 필름(1108)들이 케이블(1102)의 반대면들 상에 배치되고 커버 부분(1107)들을 포함한다. 횡단면에서, 커버 부분(1107)들은 조합되어, 케이블(1102)의 커버 구역(1114) 내의 전도체 세트(1104)를 실질적으로 둘러싼다. 차폐 필름(1108)의 압착 부분(1109)은 전도체 세트(1104)의 각각의 측부에서 케이블(1102)의 압착 구역(1118)을 형성한다.
차폐 필름(1108)들은 전도체 세트(1104)의 양 측부에서의 압착 구역(1118)들에서 차폐 필름(1108)들의 압착 부분(1109)들을 서로 접합하는 하나 이상의 선택적인 접착제 층(1110)을 포함한다. 접착제 층(1010a, 1010b)은 차폐 필름(1108)의 커버 부분(1107)들의 폭을 가로질러 완전하게 또는 부분적으로 연장될 수 있다.
절연 전도체(1106)들은 대체로 단일 평면 내에 그리고 효과적으로는 쌍축 케이블 구성으로 배열된다. 쌍축 케이블 구성은 싱글 엔디드 회로 배열로 또는 차동 회로 배열로 사용될 수 있다. 차폐 필름(1108)은 전도성 층(1108a), 비전도성 중합체 층(1108b), 및 전도성 층(1108a)과 비전도성 중합체 층(1108b) 사이에 배치된 적층 접착제 층(1108c)을 포함하여, 전도성 층(1108a)을 비전도성 중합체 층(1108b)에 적층한다. 전도성 층(1108a)은 절연 전도체(1106)와 대면한다.
본 명세서의 어떤 다른 곳에서 논의되는 바와 같이, 케이블의 커버 구역에서 전도체 세트들 중 하나, 일부 또는 전부에 하나 또는 2개의 차폐 필름들을 접합하기 위해 접착제 재료가 케이블 구성에 사용될 수 있고/있거나, 케이블의 압착 구역에서 2개의 차폐 필름들을 함께 접합하기 위해 접착제 재료가 사용될 수 있다. 접착제 재료의 층이 적어도 하나의 차폐 필름 상에 배치될 수 있고, 케이블의 반대면들 상에 2개의 차폐 필름들이 사용되는 경우에는 접착제 재료의 층이 둘 모두의 차폐 필름 상에 배치될 수 있다. 후자의 경우에, 하나의 차폐 필름 상에 사용되는 접착제는 바람직하게는 다른 차폐 필름 상에 사용된 접착제와 동일하지만, 필요하다면 그 접착제와는 상이할 수도 있다. 주어진 접착제 층은 전기 절연성 접착제를 포함할 수 있고, 2개의 차폐 필름들 사이에 절연성 접합부를 제공할 수 있다. 또한, 주어진 접착제 층은 전도체 세트들 중 하나, 일부 또는 전부의 절연 전도체와 차폐 필름들 중 적어도 하나 사이에 그리고 접지 전도체(존재하는 경우)들 중 하나, 일부 또는 전부와 차폐 필름들 중 적어도 하나 사이에 절연성 접합부를 제공할 수 있다. 대안적으로, 주어진 접착제 층은 전기 전도성 접착제를 포함할 수 있고, 2개의 차폐 필름들 사이에 전도성 접합부를 제공할 수 있다. 또한, 주어진 접착제 층은 접지 전도체(존재하는 경우)들 중 하나, 일부 또는 전부와 차폐 필름들 중 적어도 하나 사이에 전도성 접합부를 제공할 수 있다. 적합한 전도성 접착제는 전류의 흐름을 제공하는 전도성 입자를 포함한다. 전도성 입자는 구체, 얇은 조각(flake), 막대, 입방체, 무정형, 또는 다른 입자 형상과 같이 현재 사용되는 입자 유형들 중 임의의 것일 수 있다. 이들은 카본 블랙, 탄소 섬유, 니켈 구체, 니켈 코팅된 구리 구체, 금속 코팅된 산화물, 금속 코팅된 중합체 섬유, 또는 다른 유사한 전도성 입자와 같은 중실형 혹은 실질적인 중실형 입자들일 수 있다. 이러한 전도성 입자는 은, 알루미늄, 니켈 또는 인듐 산화주석 같은 전도성 재료로 코팅되거나 도금된 전기 절연 재료로 만들어질 수 있다. 금속 코팅된 절연 재료는 중공형 유리 구체 같은 실질적인 중공형 입자일 수 있거나, 유리 비드 또는 금속 산화물과 같은 중실형 재료를 포함할 수 있다. 전도성 입자는 탄소 나노튜브와 같이 수십 마이크로미터 내지 나노미터 크기 정도의 재료일 수 있다. 적합한 전도성 접착제는 또한 전도성 중합체 매트릭스를 포함할 수 있다.
주어진 케이블 구성에서 사용될 때, 접착제 층은 바람직하게는 케이블의 다른 요소들에 대해 형상이 실질적으로 순응성이고 케이블의 굽힘 움직임에 대해 순응성이다. 일부 경우에, 주어진 접착제 층은 실질적으로 연속적일 수 있는데, 예를 들어 주어진 차폐 필름의 주어진 주 표면의 실질적으로 전체 길이 및 폭을 따라 연장될 수 있다. 일부 경우에, 접착제 층은 실질적으로 불연속적일 수 있다. 예를 들어, 접착제 층은 주어진 차폐 필름의 길이 또는 폭을 따라 일부 부분에서만 존재할 수 있다. 예를 들어, 불연속적인 접착제 층은, 예를 들어 각각의 전도체 세트의 양 측부에서 차폐 필름들의 압착 부분들 사이에 그리고 접지 전도체(존재하는 경우)들 옆에서 차폐 필름들 사이에 배치된 복수의 길이방향 접착제 스트라이프들을 포함할 수 있다. 주어진 접착제 재료는 감압 접착제, 고온 용융 접착제, 열경화성 접착제, 및 경화성 접착제 중 적어도 하나이거나 이를 포함할 수 있다. 접착제 층은 하나 이상의 절연 전도체와 차폐 필름 사이에서의 접합부보다 실질적으로 더 강한 차폐 필름들 사이의 접합부를 제공하도록 구성될 수 있다. 이는 예를 들어 접착제 제형의 적절한 선택에 의해 달성될 수 있다. 이러한 접착제 구성의 이점은 차폐 필름이 절연 전도체의 절연재로부터 쉽게 벗겨질 수 있게 하는 것이다. 다른 경우에, 접착제 층은 차폐 필름들 사이의 접합부 및 실질적으로 동등하게 강한 차폐 필름과 하나 이상의 절연 전도체 사이의 접합부를 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 접착제 구성의 이점은 절연 전도체가 차폐 필름들 사이에 고정된다는 것이다. 이러한 구성을 갖는 차폐 전기 케이블이 굽혀질 때, 이는 상대 이동을 거의 허용하지 않고, 따라서 차폐 필름의 좌굴 가능성을 감소시킨다. 적합한 접합 강도는 의도된 응용에 기초하여 선택될 수 있다. 일부 경우에, 약 0.13 ㎜ 미만의 두께를 갖는 순응성 접착제 층이 사용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 접착제 층은 약 0.05 ㎜ 미만의 두께를 갖는다.
주어진 접착제 층은 차폐 전기 케이블의 원하는 기계적 및 전기적 성능 특성을 달성하도록 순응할 수 있다. 예를 들어, 접착제 층은 전도체 세트들 사이의 영역에서 차폐 필름들 사이에서 더 얇게 되도록 순응할 수 있는데, 이는 적어도 차폐 케이블의 측방향 가요성을 증가시킨다. 이는 차폐 케이블이 곡선형 외측 재킷 내로 보다 용이하게 배치되게 할 수 있다. 일부 경우에, 접착제 층은 전도체 세트에 바로 인접한 영역에서 더 두껍게 되도록 순응할 수 있고 전도체 세트에 실질적으로 정합할 수 있다. 이는 기계적 강도를 증가시킬 수 있고 이들 영역에서 차폐 필름의 곡선 형상의 형성을 가능하게 할 수 있는데, 이는 예를 들어 케이블의 휘어짐 동안에 차폐 케이블의 내구성을 증가시킬 수 있다. 게다가, 이는 차폐 케이블의 길이를 따라 차폐 필름에 대한 절연 전도체의 위치 및 간격을 유지하는 것을 도울 수 있는데, 이는 차폐 케이블의 보다 균일한 임피던스 및 우수한 신호 무결성이 얻어지게 할 수 있다.
주어진 접착제 층은 예를 들어 케이블의 압착 구역에서 전도체 세트들 사이의 영역에서 차폐 필름들 사이에서 부분적으로 또는 완전히 효과적으로 제거되도록 순응할 수 있다. 결과적으로, 차폐 필름들은 이들 영역에서 서로 전기적으로 접촉할 수 있는데, 이는 케이블의 전기적 성능을 증가시킬 수 있다. 일부 경우에, 접착제 층은 접지 전도체와 차폐 필름들 중 적어도 하나 사이에서 부분적으로 또는 완전히 효과적으로 제거되도록 순응할 수 있다. 결과적으로, 접지 전도체는 이들 영역에서 차폐 필름들 중 적어도 하나와 전기적으로 접촉할 수 있는데, 이는 케이블의 전기적 성능을 증가시킬 수 있다. 주어진 접지 전도체와 차폐 필름들 중 적어도 하나 사이에 얇은 접착제 층이 남아 있는 경우에도, 접지 전도체 상의 울퉁불퉁함은 얇은 접착제 층을 통해 약화되어 의도한 대로 직접적인 전기 접촉을 확립할 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 차폐 전기 케이블의 3개의 예시적인 실시예의 단면도이며, 이는 차폐 전기 케이블에서의 접지 전도체들의 배치의 예를 도시한다. 차폐 전기 케이블의 일 태양은 차폐체의 적절한 접지이며, 그러한 접지는 다수의 방식들로 달성될 수 있다. 일부 경우에, 주어진 접지 전도체는 차폐 필름들 중 적어도 하나와 전기적으로 접촉하여, 주어진 접지 전도체의 접지가 차폐 필름들을 또한 접지하게 할 수 있다. 그러한 접지 전도체는 또한 "드레인 와이어"로 불릴 수 있다. 차폐 필름과 접지 전도체 사이의 전기 접촉은 상대적으로 낮은 DC 저항, 예를 들어 10 옴 미만 또는 2 옴 미만, 또는 실질적으로 0 옴의 DC 저항에 의해 특성화될 수 있다. 일부 경우에, 주어진 접지 전도체는 차폐 필름과 전기적으로 접촉하지 않지만, 예를 들어 인쇄 회로 기판, 패들 보드(paddle board), 또는 다른 장치 상의 전도성 경로 또는 다른 접촉 요소와 같은, 임의의 적합한 종단접속 구성요소의 임의의 적합한 개별 접촉 요소에 독립적으로 종단접속되는 케이블 구성에서의 개별 요소일 수 있다. 그러한 접지 전도체는 또한 "접지 와이어"로 불릴 수 있다. 도 8a는 접지 전도체가 차폐 필름의 외부에 위치되는 예시적인 차폐 전기 케이블을 도시한다. 도 8b 및 도 8c는 접지 전도체가 차폐 필름들 사이에 위치되고 전도체 세트에 포함될 수 있는 실시예들을 도시한다. 하나 이상의 접지 전도체가 차폐 필름의 외부의 임의의 적합한 위치에, 차폐 필름들 사이에, 또는 둘 모두의 조합으로 배치될 수 있다.
도 8a를 참조하면, 차폐 전기 케이블(1202)은 케이블(1202)의 길이를 따라 연장되는 단일 전도체 세트(1204)를 포함한다. 전도체 세트(1204)는 2개의 절연 전도체(1206)들, 즉 한 쌍의 절연 전도체들을 포함한다. 케이블(1202)은 케이블의 폭을 가로질러 서로 이격되고 케이블(1202)의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(1204)들을 포함할 수 있다. 케이블(1202)의 반대면들 상에 배치된 2개의 차폐 필름(1208)들이 커버 부분(1207)들을 포함한다. 횡단면에서, 커버 부분(1207)들은 조합되어, 전도체 세트(1204)를 실질적으로 둘러싼다. 선택적인 접착제 층(1210)은 차폐 필름(1208)들의 압착 부분(1209)들 사이에 배치되고, 전도체 세트(1204)의 양 측부에서 차폐 필름(1208)들을 서로 접합한다. 절연 전도체(1206)들은 대체로 단일 평면 내에 그리고 효과적으로는 싱글 엔디드 회로 배열 또는 차동 쌍 회로 배열로 사용될 수 있는 쌍축 케이블 구성으로 배열된다. 차폐 전기 케이블(1202)은 차폐 필름(1208) 외부에 위치된 복수의 접지 전도체(1212)들을 추가로 포함한다. 접지 전도체(1212)는 전도체 세트(1204)의 위에, 아래에, 그리고 양 측부에 배치된다. 선택적으로, 차폐 전기 케이블(1202)은 차폐 필름(1208) 및 접지 전도체(1212)를 둘러싸는 보호 필름(1220)을 포함한다. 보호 필름(1220)은 보호 층(1220a) 및 보호 층(1220a)을 차폐 필름(1208)과 접지 전도체(1212)에 접합하는 접착제 층(1220b)을 포함한다. 대안적으로, 차폐 필름(1208) 및 접지 전도체(1212)는 예를 들어 전도성 브레이드(braid)와 같은 외측 전도성 차폐체, 및 외측 절연성 재킷(도시되지 않음)에 의해 둘러싸일 수 있다.
도 8b를 참조하면, 차폐 전기 케이블(1302)은 케이블(1302)의 길이를 따라 연장되는 단일 전도체 세트(1304)를 포함한다. 전도체 세트(1304)는 2개의 절연 전도체(1306)들을 포함한다. 케이블(1302)은 케이블(1302)의 폭을 가로질러 서로 이격되고 케이블(1302)의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(1304)들을 포함할 수 있다. 2개의 차폐 필름(1308)들이 케이블(1302)의 반대면들 상에 배치되고 커버 부분(1307)들을 포함한다. 횡단면에서, 커버 부분들은 조합되어, 전도체 세트(1304)를 실질적으로 둘러싼다. 선택적인 접착제 층(1310)은 차폐 필름(1308)들의 압착 부분(1309)들 사이에 배치되고, 전도체 세트(1304)의 양 측부에서 차폐 필름(1308)들을 서로 접합한다. 절연 전도체(1306)들은 대체로 단일 평면 내에 그리고 효과적으로는 쌍축 또는 차동 쌍 케이블 배열로 배열된다. 차폐 전기 케이블(1302)은 차폐 필름(1308)들 사이에 위치된 복수의 접지 전도체(1312)들을 추가로 포함한다. 접지 전도체(1312)들 중 2개가 전도체 세트(1304)에 포함되고, 접지 전도체(1312)들 중 2개가 전도체 세트(1304)로부터 이격된다.
도 8c를 참조하면, 차폐 전기 케이블(1402)은 케이블(1402)의 길이를 따라 연장되는 단일 전도체 세트(1404)를 포함한다. 전도체 세트(1404)는 2개의 절연 전도체(1406)들을 포함한다. 케이블(1402)은 케이블(1402)의 폭을 가로질러 서로 이격되고 케이블(1402)의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(1304)들을 포함할 수 있다. 2개의 차폐 필름(1408)들이 케이블(1402)의 반대면들 상에 배치되고 커버 부분(1407)들을 포함한다. 횡단면에서, 커버 부분(1407)들은 조합되어, 전도체 세트(1404)를 실질적으로 둘러싼다. 선택적인 접착제 층(1410)은 차폐 필름(1408)들의 압착 부분(1409)들 사이에 배치되고, 전도체 세트(1404)의 양 측부에서 차폐 필름(1408)들을 서로 접합한다. 절연 전도체(1406)들은 대체로 단일 평면 내에 그리고 효과적으로는 쌍축 또는 차동 쌍 케이블 배열로 배열된다. 차폐 전기 케이블(1402)은 차폐 필름(1408)들 사이에 위치된 복수의 접지 전도체(1412)들을 추가로 포함한다. 접지 전도체(1412)들 모두가 전도체 세트(1404)에 포함된다. 절연 전도체(1406)들 및 접지 전도체(1412)들 중 2개가 대체로 단일 평면 내에 배열된다.
도 9a 및 도 9b는 인쇄 회로 기판(1514)에 종단접속된 케이블(1502)을 포함하는 전기 조립체(1500)를 도시한다. 전기 조립체(1500)는 차폐 전기 케이블(1502) 및 전기 전도성 케이블 클립(1522)을 포함한다. 차폐 전기 케이블(1502)은 대체로 단일 평면 내에 배열된 복수의 이격된 전도체 세트(1504)들을 포함한다. 각각의 전도체 세트(1504)는 케이블(1502)의 길이를 따라 연장되는 2개의 절연 전도체(1506)들을 포함한다. 2개의 차폐 필름(1508)들이 케이블(1502)의 반대면들 상에 배치되고, 횡단면에서 전도체 세트(1504)들을 실질적으로 둘러싼다. 하나 이상의 선택적인 접착제 층(1510)은 차폐 필름(1508)들 사이에 배치되고, 각각의 전도체 세트(1504)의 양 측부에서 차폐 필름(1508)들을 서로 접합한다.
차폐 전기 케이블(1502)의 단부 부분에 케이블 클립(1522)이 클램핑되거나 달리 부착되어, 차폐 필름(1508)들 중 적어도 하나가 케이블 클립(1522)과 전기적으로 접촉하게 한다. 케이블 클립(1522)은, 예를 들어 인쇄 회로 기판(1514) 상의 접촉 요소(1516)와 같은 접지 기준부에 대해 종단접속하도록 구성되어, 차폐 전기 케이블(1502)과 접지 기준부 사이에서 접지 접속부를 확립하게 한다. 케이블 클립은, 몇 가지만 말하자면, 납땜, 용접, 크림핑, 기계적 클램핑 및 접착제 접합을 포함한 임의의 적합한 방법을 사용하여 접지 기준부에 종단접속될 수 있다. 종단접속될 때, 케이블 클립(1522)은 예를 들어 인쇄 회로 기판(1514) 상의 접촉 요소(1516)와 같은 종단접속 지점의 접촉 요소에 대한 차폐 전기 케이블(1502)의 절연 전도체(1506)의 전도체의 단부 부분의 종단접속을 용이하게 할 수 있다. 차폐 전기 케이블(1502)은 차폐 필름(1508)들 중 적어도 하나에 더하여 또는 이를 대신하여 케이블 클립(1522)과 전기적으로 접촉할 수 있는, 본 명세서에서 설명된 하나 이상의 접지 전도체를 포함할 수 있다.
도 10a 내지 도 10g는 도 1에 나타낸 것과 실질적으로 동일할 수 있는 차폐 전기 케이블을 제조하는 예시적인 방법을 도시한다.
도 10a에 도시된 단계에서, 절연 전도체(6)는 예를 들어 압출과 같은 임의의 적합한 방법을 사용하여 형성되거나 달리 제공된다. 절연 전도체(6)는 임의의 적합한 길이로 형성될 수 있다. 그리고 나서, 절연 전도체(6)는 이와 같이 제공되거나 원하는 길이로 절단될 수 있다. 접지 전도체(12)(도 10c 참조)는 유사한 방식으로 형성 및 제공될 수 있다.
도 10b에 도시된 단계에서, 하나 이상의 차폐 필름(8)이 형성된다. 단층 또는 다층 웨브가 예를 들어 연속 광폭 웨브 처리와 같은 임의의 적합한 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 각각의 차폐 필름(8)은 임의의 적합한 길이로 형성될 수 있다. 그리고 나서, 차폐 필름(8)은 이와 같이 제공되거나 원하는 길이 및/또는 폭으로 절단될 수 있다. 차폐 필름(8)은 길이방향으로의 가요성을 증가시키기 위해 횡방향 부분 접힘부를 갖도록 사전 형성될 수 있다. 차폐 필름(8)들 중 하나 또는 둘 모두는 예를 들어 적층 또는 스퍼터링과 같은 임의의 적합한 방법을 사용하여 차폐 필름(8) 상에 형성될 수 있는 순응성 접착제 층(10)을 포함할 수 있다.
도 10c에 도시된 단계에서, 복수의 절연 전도체(6)들, 접지 전도체(12)들, 및 차폐 필름(8)들이 제공된다. 성형 공구(24)가 제공된다. 성형 공구(24)는 차폐 전기 케이블(2)의 원하는 단면 형상에 대응하는 형상을 갖는 한 쌍의 성형 롤(26a, 26b)들을 포함하며, 성형 공구는 또한 바이트(bite)(28)를 포함한다. 절연 전도체(6), 접지 전도체(12), 및 차폐 필름(8)은 본 명세서에 도시되고/되거나 설명된 케이블들 중 임의의 케이블과 같은 원하는 차폐 전기 케이블(2)의 구성에 따라 배열되어 성형 롤(26a, 26b)들 부근에 위치되며, 이후에 이들은 성형 롤(26a, 26b)들의 바이트(28) 내로 동시에 이송되어 성형 롤(26a, 26b)들 사이에 배치된다. 성형 공구(24)는 전도체 세트(4)들 및 접지 전도체(12) 둘레에 차폐 필름(8)들을 형성하고, 각각의 전도체 세트(4) 및 접지 전도체(12)의 양 측부에서 차폐 필름(8)들을 서로 접합시킨다. 접합을 용이하게 하기 위해 열이 가해질 수 있다. 이러한 실시예에서 전도체 세트(4) 및 접지 전도체(12) 둘레에 차폐 필름(8)들을 형성하는 것과 각각의 전도체 세트(4) 및 접지 전도체(12)의 양 측부에서 차폐 필름(8)들을 서로 접합시키는 것은 단일 작업으로 일어나지만, 다른 실시예에서 이들 단계는 별개의 작업으로 일어날 수 있다.
도 10d는 성형 공구(24)에 의해 형성된 때의 차폐 전기 케이블(2)을 도시한다. 도 10e에 도시된 선택적인 단계에서, 길이방향 스플릿(18)이 전도체 세트(4)들 사이에 형성된다. 스플릿(18)은 예를 들어 레이저 절삭 또는 펀칭과 같은 임의의 적합한 방법을 사용하여 차폐 전기 케이블(2)에 형성될 수 있다.
도 10f에 도시된 다른 선택적인 단계에서, 차폐 전기 케이블(2)의 차폐 필름(8)들은 압착된 구역들을 따라 길이방향으로 번들로 다수회 접힐 수 있고, 접힌 번들 둘레에 임의의 적합한 방법을 사용하여 외측 전도성 차폐체(30)가 제공될 수 있다. 외측 전도성 차폐체(30) 둘레에 예를 들어 압출과 같은 임의의 적합한 방법을 사용하여 외측 재킷(32)이 또한 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 외측 전도성 차폐체(30)는 생략될 수 있고, 외측 재킷(32)이 접힌 차폐 케이블 둘레에 제공될 수 있다.
도 11a 내지 도 11c는 차폐 전기 케이블을 제조하는 예시적인 방법의 상세 사항을 도시한다. 도 11a 내지 도 11c는 하나 이상의 접착제 층이 어떻게 차폐 필름의 성형 및 접합 동안에 순응하여 형상화될 수 있는가를 도시한다.
도 11a에 도시된 단계에서, 절연 전도체(1606), 절연 전도체(1606)로부터 이격된 접지 전도체(1612), 및 2개의 차폐 필름(1608)들이 제공된다. 차폐 필름(1608)들 각각은 순응성 접착제 층(1610)을 포함한다. 도 11b 및 도 11c에 도시된 단계에서, 차폐 필름(1608)들이 절연 전도체(1606) 및 접지 전도체(1612) 둘레에 형성되어 서로 접합된다. 초기에, 도 11b에 도시된 바와 같이, 접착제 층(1610)들은 여전히 그들의 본래의 두께를 갖는다. 차폐 필름(1608)들의 형성 및 접합이 진행됨에 따라, 순응성 접착제 층(1610)들은 차폐 전기 케이블(1602)의 원하는 기계적 및 전기적 성능 특성을 달성하도록 순응한다(도 11c).
도 11c에 도시된 바와 같이, 접착제 층(1610)은 절연 전도체(1606) 및 접지 전도체(1612)의 양 측부에서의 차폐 필름(1608)들 사이에서 더 얇게 되도록 순응하며, 접착제 층(1610)의 일부분은 이들 영역으로부터 멀리 변위된다. 또한, 순응성 접착제 층(1610)은 절연 전도체(1606) 및 접지 전도체(1612)에 바로 인접한 영역에서 더 두껍게 되도록 순응하여 절연 전도체(1606) 및 접지 전도체(1612)와 실질적으로 정합하며, 접착제 층(1610)의 일부분은 이들 영역 내로 변위된다. 또한, 순응성 접착제 층(1610)은 차폐 필름(1608)과 접지 전도체(1612) 사이에서 효과적으로 제거되도록 순응하고, 순응성 접착제 층(1610)은 이들 영역으로부터 멀리 변위되어 접지 전도체(1612)가 차폐 필름(1608)과 전기적으로 접촉하게 한다.
일부 접근법에서, 반강성 케이블이 차폐 층과 같은 더 두꺼운 금속 또는 금속성 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 또는 다른 금속이 배킹(backing) 필름 없이 이러한 접근법에 사용될 수 있다. 알루미늄(또는 다른 재료)는 형상화 다이(shaping die)를 통과하여, 차폐체의 커버 부분들 및 압착 부분들을 형성하는 알루미늄 내의 주름 또는 채널을 생성한다. 절연 전도체는 커버 부분들을 형성하는 주름 내에 배치된다. 드레인 와이어가 사용되는 경우, 주름은 또한 드레인 와이어를 위해 형성될 수 있다. 절연 전도체 및 선택적으로 드레인 와이어는 주름진 알루미늄의 반대층들 사이에 개재된다. 알루미늄 층들은 예를 들어 접착제에 의해 또는 용접되어 함께 접합될 수 있다. 상부와 하부 주름진 알루미늄 차폐 필름들 사이의 접속은 비절연 드레인 와이어를 통해 이루어질 수 있다. 대안적으로, 알루미늄의 압착 부분들은 엠보싱되고 추가로 압착되고/되거나 그들을 통해 펀칭되어 주름진 차폐 층들 사이의 확실한 접촉을 제공할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 차폐 전기 케이블의 커버 구역은 주어진 전도체 세트의 일 또는 양 측부에 위치된 전이 구역 및 동심 구역을 포함한다. 동심 구역에서의 주어진 차폐 필름의 부분은 차폐 필름의 동심 부분으로서 불리고 전이 구역에서의 차폐 필름의 부분은 차폐 필름의 전이 부분으로 불린다. 전이 구역은 차폐 전기 케이블의 높은 제조성 및 변형과 응력 완화를 제공하도록 구성될 수 있다. 전이 구역을 차폐 전기 케이블의 길이를 따라 실질적으로 일정한 구성(예를 들어, 크기, 형상, 용량, 및 곡률 반경과 같은 양상을 포함함)으로 유지하는 것은 차폐 전기 케이블이 예를 들어 고주파 절연, 임피던스, 스큐, 삽입 손실, 반사, 모드 변환, 아이 오프닝(eye opening) 및 지터(jitter)와 같은 실질적으로 일정한 전기 특성을 갖는 것을 도울 수 있다.
부가적으로, 예를 들어 전도체 세트가 대체로 단일 평면 내에 그리고 효과적으로는 차동 쌍 회로 배열로 접속될 수 있는 쌍축 케이블로서 배열된 케이블의 길이를 따라 연장되는 2개의 절연 전도체들을 포함하는 실시예와 같은 소정 실시예에서, 전이 부분을 차폐 전기 케이블의 길이를 따라 실질적으로 일정한 구성으로 유지하는 것은 전도체 세트의 둘 모두의 전도체에 대해 이상적인 동심 경우로부터의 실질적으로 동일한 전자기장 편차를 유리하게 제공할 수 있다. 따라서, 차폐 전기 케이블의 길이를 따른 이러한 전이 부분의 구성의 신중한 제어는 케이블의 유리한 전기적 성능 및 특성에 기여할 수 있다. 도 12a 내지 도 14b는 전도체 세트의 일 또는 양 측부에 배치된 차폐 필름의 전이 구역을 포함하는 차폐 전기 케이블의 다양한 예시적인 실시예들을 도시한다.
도 12a 및 도 12b에 단면으로 도시된 차폐 전기 케이블(1702)은 케이블(1702)의 길이를 따라 연장되는 단일 전도체 세트(1704)를 포함한다. 차폐 전기 케이블(1702)은 케이블(1702)의 폭을 따라 서로 이격되고 케이블(1702)의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(1704)들을 갖도록 제조될 수 있다. 하나의 절연 전도체(1706)만이 도 12a에 도시되어 있지만, 필요하다면 다수의 절연 전도체들이 전도체 세트(1704)에 포함될 수 있다.
케이블의 압착 구역에 가장 가깝게 위치된 전도체 세트의 절연 전도체는 전도체 세트의 단부 전도체인 것으로 간주된다. 도시된 바와 같은 전도체 세트(1704)는 단일 절연 전도체(1706)를 가지며, 이는 차폐 전기 케이블(1702)의 압착 구역(1718)에 가장 가깝게 위치되므로 또한 단부 전도체이다.
제1 및 제2 차폐 필름(1708)들이 케이블의 반대면들 상에 배치되고 커버 부분(1707)을 포함한다. 횡단면에서, 커버 부분(1707)들은 전도체 세트(1704)를 실질적으로 둘러싼다. 선택적인 접착제 층(1710)은 차폐 필름(1708)들의 압착 부분(1709)들 사이에 배치되고 전도체 세트(1704)의 양 측부에서의 케이블(1702)의 압착 구역(1718)에서 차폐 필름(1708)들을 서로 접합한다. 선택적인 접착제 층(1710)은 차폐 필름(1708)의 커버 부분(1707)을 가로질러, 예를 들어 전도체 세트(1704)의 일 측부에서의 차폐 필름(1708)의 압착 부분(1709)으로부터 전도체 세트(1704)의 다른 측부에서의 차폐 필름(1708)의 압착 부분(1709)까지 부분적으로 또는 완전히 연장될 수 있다.
절연 전도체(1706)는 싱글 엔디드 회로 배열로 사용될 수 있는 동축 케이블로서 효과적으로 배열된다. 차폐 필름(1708)은 전도성 층(1708a) 및 비전도성 중합체 층(1708b)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 도 12a 및 도 12b에 의해 도시된 바와 같이, 전도성 층(1708a)은 절연 전도체와 대면한다. 대안적으로, 하나 또는 둘 모두의 차폐 필름(1708)의 전도성 층의 배향은 본 명세서의 어떤 다른 곳에서 논의된 바와 같이 역으로 될 수 있다.
차폐 필름(1708)은 전도체 세트(1704)의 단부 전도체(1706)와 실질적으로 동심인 동심 부분을 포함한다. 차폐 전기 케이블(1702)은 전이 구역(1736)을 포함한다. 케이블(1702)의 전이 구역(1736)에서의 차폐 필름(1708)의 부분은 차폐 필름(1708)의 전이 부분(1734)이다. 일부 실시예에서, 차폐 전기 케이블(1702)은 전도체 세트(1704)의 양 측부에 위치된 전이 구역(1736)을 포함하며, 일부 실시예에서, 전이 구역(1736)은 전도체 세트(1704)의 일 측부에만 위치될 수 있다.
전이 구역(1736)은 차폐 필름(1708) 및 전도체 세트(1704)에 의해 한정된다. 전이 구역(1736)에서의 차폐 필름(1708)의 전이 부분(1734)은 차폐 필름(1708)의 압착 부분(1709)과 동심 부분(1711) 사이에서 점차적인 전이를 제공한다. 예를 들어 직각 전이 또는 (전이 부분과는 반대인) 전이점과 같은 급격한 전이와는 반대로, 예를 들어 실질적으로 S자 형상의 전이와 같은 점차적이거나 매끄러운 전이는 전이 구역(1736)에서 차폐 필름(1708)을 위한 변형 및 응력 완화를 제공하고, 차폐 전기 케이블(1702)이 사용 중일 때, 예를 들어 차폐 전기 케이블(1702)을 측방향으로 또는 축방향으로 굽힐 때 차폐 필름(1708)에 대한 손상을 방지한다. 이러한 손상은 예를 들어 전도성 층(1708a)에서의 파열 및/또는 전도성 층(1708a)과 비전도성 중합체 층(1708b) 사이의 접합분리를 포함할 수 있다. 게다가, 점차적인 전이는 차폐 전기 케이블(1702)의 제조시 차폐 필름(1708)에 대한 손상 - 이는 예를 들어 전도성 층(1708a) 및/또는 비전도성 중합체 층(1708b)의 균열 또는 전단을 포함할 수 있음 - 을 방지한다. 차폐 전기 리본 케이블에서 전도체 세트들 중 하나, 일부 또는 전부의 일 또는 양 측부 상의 개시된 전이 구역의 사용은, 예를 들어 전형적인 동축 케이블 - 여기서 차폐체는 단일 절연 전도체 둘레에 대체로 연속적으로 배치됨 - 또는 전형적인 종래의 쌍축 케이블 - 여기서 차폐체는 한 쌍의 절연 전도체 둘레에 연속적으로 배치됨 - 과 같은 종래의 케이블 구성으로부터의 새로운 시도를 나타낸다.
개시된 차폐 전기 케이블의 적어도 일부의 일 태양에 따르면, 수용가능한 전기 특성은, 예를 들어 차폐 전기 케이블의 길이를 따라 전이 구역의 구성을 신중하게 제어함으로써 그리고/또는 전이 구역의 크기를 감소시킴으로써, 전이 구역의 전기 충격을 감소시켜 달성될 수 있다. 전이 구역의 크기의 감소는 커패시턴스 편차를 감소시키고, 다수의 전도체 세트들 사이의 요구되는 공간을 감소시키며, 이에 의해 전도체 세트 피치를 감소시키고/시키거나 전도체 세트들 사이의 전기 절연을 증가시킨다. 차폐 전기 케이블의 길이를 따른 전이 구역의 구성의 신중한 제어는 예측가능한 전기 거동 및 일관성을 얻는 데 기여하며, 이는 고속 전송 라인을 제공하여 전기 데이터가 보다 신뢰성 있게 전송될 수 있게 한다. 차폐 전기 케이블의 길이를 따른 전이 구역의 구성의 신중한 제어는 전이 부분의 크기가 보다 낮은 크기 제한에 접근할 때의 인자이다.
종종 고려되는 전기 특성은 전송 라인의 특성 임피던스이다. 전송 라인의 길이를 따른 임의의 임피던스 변화는 전력이 목표로 전송되는 대신에 공급원으로 다시 반사되게 할 수 있다. 이상적으로, 전송 라인은 그의 길이를 따라 임피던스 변화를 가지질 않을 것이지만, 의도된 응용에 따라, 최대 5 내지 10%의 변동이 수용가능할 수 있다. (차동적으로 구동되는) 쌍축 케이블에서 종종 고려되는 다른 전기 특성은 그 길이의 적어도 일부분을 따른 쌍을 이루는 2개의 전송 라인들의 스큐 또는 동일하지 않은 전송 속도이다. 스큐는 차동 신호를 공급원으로 다시 반사될 수 있는 공통 모드 신호로 변환시키는 것을 발생시키고, 전송된 신호 강도를 감소시키며, 전자기 방사선을 생성하고, 비트 오류율(bit error rate), 특히 지터를 극적으로 증가시킬 수 있다. 이상적으로, 한 쌍의 전송 라인은 스큐를 갖지 않을 것이지만, 의도된 응용에 따라, 예를 들어 6 ㎓와 같은 관심대상의 주파수까지 -25 내지 -30 dB 미만의 차동 S-파라미터 SCD21 또는 SCD12 값(전송 라인의 일 단부로부터 다른 단부까지의 차동 대 공통 모드 변환을 나타냄)이 수용가능할 수 있다. 대안적으로, 스큐는 시간 도메인에서 측정되고 요구되는 사양과 비교될 수 있다. 본 명세서에 설명된 차폐 전기 케이블은, 예를 들어 최대 10 Gbps의 데이터 전송 속도에서 약 20 피코초/미터 (psec/m) 미만 또는 약 10 psec/m 미만의 스큐 값을 달성할 수 있다.
도 12a 및 도 12b를 다시 참조하면, 수용가능한 전기 특성을 달성하는 것을 부분적으로 돕기 위하여, 차폐 전기 케이블(1702)의 전이 구역(1736)들은 단면 전이 면적(1764a)을 각각 포함할 수 있다. 전이 면적(1764a)은 전도체(1706)의 단면적(1706a)보다 더 작다. 도 12b에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 전이 구역(1736)의 단면 전이 면적(1736a)은 전이점(1734', 1734")들에 의해 한정된다.
전이점(1734')은 차폐 필름이 전도체 세트(1704)의 단부 절연 전도체(1706)와 실질적으로 동심인 것으로부터 벗어나는 경우에 일어난다. 전이점(1734')은 차폐 필름(1708)의 곡률이 부호가 바뀌는 차폐 필름(1708)의 변곡점이다. 예를 들어, 도 12b를 참조하면, 상부 전이점(1734')인 변곡점에서 상부 차폐 필름(1708)의 곡률이 오목 하향으로부터 오목 상향으로 전이한다. 전이점(1734')인 하부 변곡점에서 하부 차폐 필름(1708)의 곡률이 오목 상향으로부터 오목 하향으로 전이한다. 다른 전이점(1734")은 차폐 필름(1708)들의 압착 부분(1709)들 사이의 분리가 예를 들어 미리 결정된 계수만큼, 예컨대 약 1.2 내지 약 1.5의 범위 내에서 압착 부분(1709)들의 최소 분리(d1)를 초과하는 경우에 일어난다.
게다가, 각각의 전이 면적(1736a)은 공극 면적(1736b)을 포함할 수 있다. 전도체 세트(1704)의 각각의 측부에서의 공극 면적(1736b)들은 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 접착제 층(1710)은 차폐 필름(1708)의 동심 부분(1711)에서 두께(Tac), 및 두께(Tac)보다 더 큰 차폐 필름(1708)의 전이 부분(1734)에서의 두께를 가질 수 있다. 유사하게, 접착제 층(1710)은 차폐 필름(1708)의 압착 부분(1709)들 사이의 두께(Tap), 및 두께(Tap)보다 더 큰 차폐 필름(1708)의 전이 부분(1734)에서의 두께를 가질 수 있다. 접착제 층(1710)은 단면 전이 면적(1736a)의 적어도 25%를 나타낼 수 있다. 특히 두께(Tac) 또는 두께(Tap)보다 더 큰 두께로 전이 면적(1736a)에서의 접착제 층(1710)의 존재는 전이 구역(1736)에서 케이블(1702)의 강도에 기여한다.
차폐 전기 케이블(1702)의 다양한 요소들의 재료 특성 및 제조 공정의 신중한 제어는 전이 구역(1736)에서 순응성 접착제 층(1710)의 두께 및 공극 면적(1736b)에서의 변동을 감소시킬 수 있는데, 이는 이어서 단면 전이 면적(1736a)의 커패시턴스의 변동을 감소시킬 수 있다. 차폐 전기 케이블(1702)은 전도체(1706)의 단면적(1706a)과 실질적으로 같거나 이보다 작은 단면 전이 면적(1736a)을 포함하는 전도체 세트(1704)의 일 또는 양 측부에 위치된 전이 구역(1736)을 포함할 수 있다. 차폐 전기 케이블(1702)은 전도체(1706)의 길이를 따라 실질적으로 동일한 단면 전이 면적(1736a)을 포함하는 전도체 세트(1704)의 일 또는 양 측부에 위치된 전이 구역(1736)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단면 전이 면적(1736a)은 1 미터 길이에 걸쳐 50% 미만으로 변할 수 있다. 차폐 전기 케이블(1702)은 전도체 세트(1704)의 양 측부에 위치된 전이 구역(1736)들을 포함할 수 있고, 전이 구역들 각각은 단면 전이 면적을 포함하는데, 여기서 단면적(1734a)들의 합은 전도체(1706)의 길이를 따라 실질적으로 동일하다. 예를 들어, 단면적(1734a)들의 합은 1 미터의 길이에 걸쳐 50% 미만으로 변할 수 있다. 차폐 전기 케이블(1702)은 전도체 세트(1704)의 양 측부에 위치된 전이 구역(1736)들을 포함할 수 있고, 전이 구역들 각각은 단면 전이 면적(1736a)을 포함하는데, 여기서 단면 전이 면적(1736a)들은 실질적으로 동일하다. 차폐 전기 케이블(1702)은 전도체 세트(1704)의 양 측부에 위치된 전이 구역(1736)들을 포함할 수 있는데, 여기서 전이 구역(1736)들은 실질적으로 같다. 절연 전도체(1706)는 절연 두께(Ti)를 갖고, 전이 구역(1736)은 절연 두께(Ti)보다 작은 측방향 길이(Lt)를 가질 수 있다. 절연 전도체(1706)의 중앙 전도체는 직경(Dc)을 갖고, 전이 구역(1736)은 직경(Dc)보다 작은 측방향 길이(Lt)를 가질 수 있다. 전술된 다양한 구성은, 예를 들어 1 미터와 같은 주어진 길이에 걸쳐, 예를 들어 50 옴과 같은 목표 임피던스 값의, 예를 들어 5 내지 10% 내와 같은 원하는 범위 내에서 유지되는 특성 임피던스를 제공할 수 있다.
차폐 전기 케이블(1702)의 길이를 따른 전이 구역(1736)의 구성에 영향을 줄 수 있는 인자에는, 몇 가지만 말하자면, 제조 공정, 전도성 층(1708a) 및 비전도성 중합체 층(1708b)의 두께, 접착제 층(1710), 및 절연 전도체(1706)와 차폐 필름(1708) 사이의 접합 강도가 포함된다.
일 태양에서, 전도체 세트(1704), 차폐 필름(1708), 및 전이 구역(1736)은 임피던스 제어 관계로 상호작용식으로 구성된다. 임피던스 제어 관계는 전도체 세트(1704), 차폐 필름(1708) 및 전이 구역(1736)이 차폐 전기 케이블의 특성 임피던스를 제어하도록 상호작용식으로 구성된다는 것을 의미한다.
도 13a 및 도 13b는, 횡단면에서, 전도체 세트에서 2개의 절연 전도체들을 갖는 차폐 전기 케이블의 2개의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 13a를 참조하면, 차폐 전기 케이블(1802)은 케이블(1802)의 길이를 따라 연장되는 2개의 개별적으로 절연된 전도체(1806)들을 포함하는 단일 전도체 세트(1804)를 포함한다. 2개의 차폐 필름(1808)들이 케이블(1802)의 반대면들 상에 배치되고, 조합되어 전도체 세트(1804)를 실질적으로 둘러싼다. 선택적인 접착제 층(1810)은 차폐 필름(1808)들의 압착 부분(1809)들 사이에 배치되고, 케이블(1802)의 압착 구역(1818)에서 전도체 세트(1804)의 양 측부에서의 차폐 필름(1808)들을 서로 접합한다. 절연 전도체(1806)들은 대체로 단일 평면 내에 그리고 효과적으로는 쌍축 케이블 구성으로 배열될 수 있다. 쌍축 케이블 구성은 차동 쌍 회로 배열로 또는 싱글 엔디드 회로 배열로 사용될 수 있다. 차폐 필름(1808)은 전도성 층(1808a) 및 비전도성 중합체 층(1808b)을 포함할 수 있거나, 비전도성 중합체 층(1808b) 없이 전도성 층(1808a)을 포함할 수 있다. 도 13a는 절연 전도체(1806)와 대면하는 전도성 층(1808a)을 도시하지만, 대안적인 실시예에서 차폐 필름들 중 하나 또는 둘 모두가 역 배향을 가질 수 있다.
차폐 필름(1808)들 중 적어도 하나의 차폐 필름의 커버 부분(1807)은 전도체 세트(1804)의 대응하는 단부 전도체(1806)와 실질적으로 동심인 동심 부분(1811)을 포함한다. 케이블(1802)의 전이 구역(1836)에서, 차폐 필름(1808)의 전이 부분(1834)은 차폐 필름(1808)의 압착 부분(1809)과 동심 부분(1811) 사이에 있다. 전도체 세트(1804)의 양 측부에 전이 부분(1836)들이 위치되고, 각각의 그러한 부분은 단면 전이 면적(1836a)을 포함한다. 단면 전이 면적(1836a)들의 합은 바람직하게는 전도체(1806)의 길이를 따라 실질적으로 동일하다. 예를 들어, 단면적(1834a)들의 합은 1 미터의 길이에 걸쳐 50% 미만으로 변할 수 있다.
게다가, 2개의 단면 전이 면적(1834a)들은 실질적으로 동일하고/하거나 실질적으로 같을 수 있다. 전이 구역의 이러한 구성은, 예를 들어 1 미터와 같은 주어진 길이에 걸쳐 목표 임피던스 값의, 예를 들어 5 내지 10% 내와 같은 원하는 범위 내에 둘 모두가 있는 차동 임피던스 및 각각의 전도체(1806)(싱글 엔디드)에 대한 특성 임피던스에 기여한다. 게다가, 전이 구역(1836)의 이러한 구성은 그 길이의 적어도 일부분을 따라 2개의 전도체(1806)들의 스큐를 최소화할 수 있다.
케이블이 접히지 않은 평평한 구성일 때, 차폐 필름들 각각은 케이블(1802)의 폭을 가로질러 변화하는 곡률 반경에 의해 횡단면에서 특성화가능할 수 있다. 차폐 필름(1808)의 최대 곡률 반경은, 예를 들어 도 13a에 도시된 다중 전도체 케이블 세트(1804)의 커버 부분(1807)의 중심점 부근에서 또는 케이블(1802)의 압착 부분(1809)에서 일어날 수 있다. 이들 위치에서, 필름은 실질적으로 평탄할 수 있고 곡률 반경은 실질적으로 무한대일 수 있다. 차폐 필름(1808)의 최소 곡률 반경은, 예를 들어 차폐 필름(1808)의 전이 부분(1834)에서 일어날 수 있다. 일부 실시예에서, 케이블의 폭을 가로지른 차폐 필름의 곡률 반경은 적어도 약 50 마이크로미터인데, 즉 곡률 반경은 케이블의 에지들 사이에서 케이블의 폭을 따라 임의의 지점에서 50 마이크로미터보다 더 작은 크기를 갖지 않는다. 일부 실시예에서, 전이 부분을 포함하는 차폐 필름의 경우, 차폐 필름의 전이 부분의 곡률 반경은 유사하게 적어도 약 50 마이크로미터이다.
접히지 않은 평평한 구성에서, 동심 부분 및 전이 부분을 포함하는 차폐 필름(1808)은 도 13a에 도시된, 동심 부분의 곡률 반경(R1), 및/또는 전이 부분의 곡률 반경(r1)에 의해 특성화가능하다. 일부 실시예에서, R1/r1은 2 내지 15의 범위이다.
도 13b를 참조하면, 차폐 전기 케이블(1902)은 차폐 전기 케이블(1802)과 몇 가지 점에서 유사하다. 차폐 전기 케이블(1802)이 개별적으로 절연된 전도체(1806)들을 갖는 데 반해, 차폐 전기 케이블(1902)은 공동으로 절연된 전도체(1906)들을 갖는다. 그럼에도 불구하고, 전이 구역(1936)들은 전이 구역(1836)들과 실질적으로 유사하며, 차폐 전기 케이블(1902)에 동일한 이점을 제공한다.
도 14a 및 도 14b는 전이 부분들의 위치 및 구성의 변형을 예시한다. 이들 예시적인 실시예에서, 차폐 필름(2008, 2108)은 도 13a의 것과 같은 보다 대칭적인 실시예에 비해 전이 부분들의 위치를 변경한 비대칭 구성을 갖는다. 차폐 전기 케이블(2002(도 14a) 및 2102(도 14b))은 절연 전도체(2006, 2106)들의 대칭 평면으로부터 오프셋된 평면 내에 놓이는 차폐 필름(2008, 2108)의 압착 부분(2009)을 갖는다. 결과적으로, 전이 구역(2036, 2136)은 다른 도시된 실시예에 비해 다소 오프셋된 위치 및 구성을 갖는다. 그러나, 전이 구역(2036, 2136)들이 대응하는 절연 전도체(2006, 2106)들에 대해(예를 들어, 전도체(2006, 2106)들 사이의 수직 평면에 대해) 실질적으로 대칭으로 위치되는 것, 및 전이 구역(2036, 2136)의 구성이 차폐 전기 케이블(2002, 2102)의 길이를 따라 신중하게 제어되는 것을 보장함으로써, 차폐 전기 케이블(2002, 2102)은 수용가능한 전기 특성을 여전히 제공하도록 구성될 수 있다.
도 15a 내지 도 15c, 도 18 및 도 19는 차폐 전기 케이블의 추가의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 16a 내지 도 16g, 도 17a 및 17b, 그리고 도 20a 내지 도 20f는 차폐 전기 케이블의 압착 부분의 몇몇 예시적인 실시예를 도시한다. 도 15a 내지 도 20f는 차폐 전기 케이블의 전도체 세트를 전기 절연시키도록 구성되는 압착 부분의 예를 도시한다. 전도체 세트는 (예를 들어, 인접한 전도체 세트들 사이의 누화를 최소화하기 위하여, 도 15a 내지 도 15c 및 도 16a 내지 도 16g) 인접한 전도체 세트로부터, 또는 (예를 들어, 차폐 전기 케이블로부터의 전자기 방사선 누출을 최소화하고 외부 공급원으로부터의 전자기 간섭을 최소화하기 위하여, 도 19 및 도 20a 내지 도 20f) 차폐 전기 케이블의 외부 환경으로부터 전기 절연될 수 있다. 둘 모두의 경우에, 압착 부분은 전기 절연을 변화시키기 위하여 다양한 기계적 구조물을 포함할 수 있다. 예에는, 몇 가지만 말하자면, 차폐 필름들의 가까운 근접, 차폐 필름들 사이의 고 유전 상수 재료, 차폐 필름들 중 적어도 하나와 직접적인 또는 간접적인 전기 접촉을 이루는 접지 전도체, 인접한 전도체 세트들 사이의 연장된 거리, 인접한 전도체 세트들 사이의 물리적 단절, 길이방향으로, 횡방향으로, 또는 둘 모두의 방향으로 직접적으로 차폐 필름들의 서로에 대한 간헐적인 접촉, 및 전도성 접착제가 포함된다. 일 태양에서, 차폐 필름의 압착 부분은 전도체 세트를 덮지 않는 차폐 필름의 일부분으로서 한정된다.
도 15a는 케이블(2202)의 폭을 가로질러 이격되고 케이블(2202)의 길이를 따라 길이방향으로 연장되는 2개의 전도체 세트(2204a, 2204b)들을 포함하는 차폐 전기 케이블(2202)을 단면으로 도시한다. 각각의 전도체 세트(2204a, 2204b)는 2개의 절연 전도체(2206a, 2206b)들을 포함한다. 2개의 차폐 필름(2208)들이 케이블(2202)의 반대면들 상에 배치된다. 횡단면에서, 차폐 필름(2208)의 커버 부분(2207)은 케이블(2202)의 커버 구역(2214)에서 전도체 세트(2204a, 2204b)를 실질적으로 둘러싼다. 예를 들어, 차폐 필름(2208)들의 커버 부분(2207)들은 조합되어, 각각의 전도체 세트(2204a, 2204b)의 주연부의 적어도 70%를 둘러쌈으로써 각각의 전도체 세트(2204a, 2204b)를 실질적으로 둘러싼다. 케이블(2202)의 압착 구역(2218)에서, 전도체 세트(2204a, 2204b)의 양 측부에서, 차폐 필름(2208)은 압착 부분(2209)을 포함한다. 차폐 전기 케이블(2202)에서, 차폐 필름(2208)의 압착 부분(2209) 및 절연 전도체(2206)는 케이블(2202)이 평평하고/하거나 접히지 않은 배열에 있을 때 대체로 단일 평면 내에 배열된다. 전도체 세트(2204a, 2204b)들 사이에 위치된 압착 부분(2209)은 전도체 세트(2204a, 2204b)들을 서로 전기 절연시키도록 구성된다.
대체로 평평한 접히지 않은 배열로 배열된 때, 도 15a에 도시된 바와 같이, 전도체 세트(2204)의 제2 절연 전도체(2206b)에 대한 전도체 세트(2204)의 제1 절연 전도체(2206a)의 고주파 전기 절연은 제2 전도체 세트(2204b)에 대한 제1 전도체 세트(2204a)의 고주파 전기 절연보다 실질적으로 더 적다. 예를 들어, 제2 전도체에 대한 제1 절연 전도체의 고주파 절연은 3 내지 15 ㎓의 규정된 주파수 및 1 미터의 길이에서 제1 원단 누화 C1이고, 인접한 전도체 세트에 대한 제1 전도체 세트의 고주파 절연은 규정된 주파수에서 제2 원단 누화 C2이며, 여기서 C2는 C1보다 10 dB 이상 더 낮다.
도 15a에 단면으로 도시된 바와 같이, 케이블(2202)은 차폐 필름(2208)들의 커버 부분(2207)들 사이의 최대 분리(D), 차폐 필름(2208)들의 커버 부분(2207)들 사이의 최소 분리(d2) 및 차폐 필름(2208)들의 압착 부분(2209)들 사이의 최소 분리(d1)에 의해 특성화될 수 있다. 일부 실시예에서, d1/D는 0.25 미만 또는 0.1 미만이다. 일부 실시예에서, d2/D는 0.33 초과이다.
차폐 필름(2208)들의 압착 부분(2209)들 사이에 선택적인 접착제 층(2210)이 도시된 바와 같이 포함될 수 있다. 접착제 층(2210)은 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 일부 실시예에서, 접착제 층은 예를 들어 절연 전도체(2206a, 2206b)와 차폐 필름(2208)의 커버 부분(2207) 사이에서 케이블(2202)의 커버 구역(2214)에서 완전히 또는 부분적으로 연장된다. 접착제 층(2210)은 차폐 필름(2208)의 커버 부분(2207) 상에 배치될 수 있고, 전도체 세트(2204a, 2204b)의 일 측부에서의 차폐 필름(2208)의 압착 부분(2209)으로부터 전도체 세트(2204a, 2204b)의 다른 측부에서의 차폐 필름(2208)의 압착 부분(2209)까지 완전히 또는 부분적으로 연장될 수 있다.
차폐 필름(2208)은 케이블(2202)의 폭을 가로지른 곡률 반경(R) 및/또는 차폐 필름의 전이 부분(2212)의 곡률 반경(r1) 및/또는 차폐 필름의 동심 부분(2211)의 곡률 반경(r2)에 의해 특성화될 수 있다.
전이 구역(2236)에서, 차폐 필름(2208)의 전이 부분(2212)은 차폐 필름(2208)의 동심 부분(2211)과 차폐 필름(2208)의 압착 부분(2209) 사이에서 점차적인 전이를 제공하도록 배열될 수 있다. 차폐 필름(2208)의 전이 부분(2212)은, 차폐 필름(2208)의 변곡점이고 동심 부분(2211)의 단부를 나타내는 제1 전이점(2221)으로부터, 차폐 필름들 사이의 분리가 압착 부분(2209)들의 최소 분리(d1)를 미리 결정된 계수만큼 초과하는 제2 전이점(2222)까지 연장된다.
일부 실시예에서, 케이블(2202)은 적어도 하나의 차폐 필름을 포함하고, 차폐 필름은 적어도 약 50 마이크로미터인 케이블의 폭을 가로지른 곡률 반경(R) 및/또는 적어도 약 50 마이크로미터인 차폐 필름(2202)의 전이 부분(2212)의 최소 곡률 반경(r1)을 갖는다. 일부 실시예에서, 동심 부분의 최소 곡률 반경 대 전이 부분의 최소 곡률 반경의 비(r2r1)는 2 내지 15의 범위이다.
도 15b는 케이블(2302)의 폭을 가로질러 서로 이격되고 케이블(2302)의 길이를 따라 길이방향으로 연장되는 2개의 전도체 세트(2204)들을 포함하는 차폐 전기 케이블(2302)의 단면도이다. 각각의 전도체 세트(2304)는 하나의 절연 전도체(2306)를 가지며, 2개의 차폐 필름(2308)들이 케이블(2302)의 반대면들 상에 배치된다. 횡단면에서, 차폐 필름(2308)들의 커버 부분(2307)들은 조합되어 케이블(2302)의 커버 구역(2314)에서 전도체 세트(2304)의 절연 전도체(2306)를 실질적으로 둘러싼다. 케이블(2302)의 압착 구역(2318)에서, 전도체 세트(2304)의 양 측부에서, 차폐 필름(2308)은 압착 부분(2309)을 포함한다. 차폐 전기 케이블(2302)에서, 차폐 필름(2308)의 압착 부분(2309) 및 절연 전도체(2306)는 케이블(2302)이 평평하고/하거나 접히지 않은 배열에 있을 때 대체로 단일 평면 내에 배열될 수 있다. 케이블(2302)의 압착 구역(2309) 및/또는 차폐 필름(2308)의 커버 부분(2307)은 전도체 세트(2304)들을 서로 전기 절연시키도록 구성된다.
도 15b에 단면으로 도시된 바와 같이, 케이블(2302)은 차폐 필름(2308)들의 커버 부분(2307)들 사이의 최대 분리(D) 및 차폐 필름(2308)들의 압착 부분(2309)들 사이의 최소 분리(d1)에 의해 특성화될 수 있다. 일부 실시예에서, d1/D는 0.25 미만 또는 0.1 미만이다.
차폐 필름(2308)들의 압착 부분(2309)들 사이에 선택적인 접착제 층(2310)이 포함될 수 있다. 접착제 층(2310)은 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 일부 실시예에서, 접착제 층(2310)은 예를 들어 절연 전도체(2306)와 차폐 필름(2308)의 커버 부분(2307) 사이에서 케이블의 커버 구역(2314)에서 완전히 또는 부분적으로 연장된다. 접착제 층(2310)은 차폐 필름(2308)의 커버 부분(2307) 상에 배치될 수 있고, 전도체 세트(2304)의 일 측부에서의 차폐 필름(2308)의 압착 부분(2309)으로부터 전도체 세트(2304)의 다른 측부에서의 차폐 필름(2308)의 압착 부분(2309)까지 완전히 또는 부분적으로 연장될 수 있다.
차폐 필름(2308)은 케이블(2302)의 폭을 가로지른 곡률 반경(R) 및/또는 차폐 필름(2308)의 전이 부분(2312)의 최소 곡률 반경(r1) 및/또는 차폐 필름(2308)의 동심 부분(2311)의 최소 곡률 반경(r2)에 의해 특성화될 수 있다. 케이블(2302)의 전이 구역(2236)에서, 차폐 필름(2302)의 전이 부분(2312)은 차폐 필름(2308)의 동심 부분(2311)과 차폐 필름(2308)의 압착 부분(2309) 사이에서 점차적인 전이를 제공하도록 구성될 수 있다. 차폐 필름(2308)의 전이 부분(2312)은, 차폐 필름(2308)의 변곡점이고 동심 부분(2311)의 단부를 나타내는 제1 전이점(2321)으로부터, 차폐 필름들 사이의 분리가 압착 부분(2309)들의 최소 분리(d1)와 동일하거나 d1을 미리 결정된 계수, 예컨대 약 1.2 또는 약 1.5의 계수만큼 초과하는 제2 전이점(2322)까지 연장된다.
일부 실시예에서, 케이블의 폭을 가로지른 차폐 필름의 곡률 반경(R)은 적어도 약 50 마이크로미터이고/이거나 차폐 필름의 전이 부분의 최소 곡률 반경은 적어도 50 마이크로미터이다.
도 15c는 케이블(2402)의 폭을 가로질러 서로 이격되고 케이블(2402)의 길이를 따라 길이방향으로 연장되는 2개의 전도체 세트(2404a, 2404b)들을 포함하는 차폐 전기 케이블(2402)을 단면으로 도시한다. 각각의 전도체 세트(2404a, 2404b)는 2개의 절연 전도체(2206a, 2206b)들을 포함한다. 2개의 차폐 필름(2408a, 2408b)들이 케이블(2402)의 반대면들 상에 배치된다. 횡단면에서, 차폐 필름(2408a, 2408b)들의 커버 부분(2407)들은 조합되어, 케이블(2402)의 커버 구역(2414) 내의 전도체 세트(2404a, 2404b)를 실질적으로 둘러싼다. 전도체 세트(2404a, 2404b)의 양 측부에서의 케이블(2402)의 압착 구역(2418)에서, 상부 및 하부 차폐 필름(2408a, 2408b)은 압착 부분(2409)을 포함한다.
차폐 전기 케이블(2402)에서, 차폐 필름(2408)의 압착 부분(2409) 및 절연 전도체(2406a, 2406b)는 케이블(2402)이 평평하고/하거나 접히지 않은 배열에 있을 때 대체로 상이한 평면 내에 배열된다. 차폐 필름(2408b)들 중 하나는 실질적으로 평탄하다. 케이블(2402)의 압착 구역(2418) 내의 실질적으로 평탄한 차폐 필름(2408b)의 부분은, 압착 구역(2418) 내의 차폐 필름(2408b)의 평면 외부로의 편차가 거의 또는 전혀 없을지라도, 본 명세서에서 압착 부분(2409)으로 불린다. 케이블(2402)이 평평한 또는 접히지 않은 구성으로 있을 때, 차폐 필름(2408b)의 동심 부분(2411), 전이 부분(2412) 및 압착 부분(2407)은 실질적으로 동일 평면 상에 있다.
전도체 세트(2404a, 2404b)들 사이의 케이블(2402)의 압착 구역(2409) 및/또는 커버 부분(2407)은 전도체 세트(2404a, 2404b)들을 서로 전기 절연시키도록 구성된다. 대체로 평평한 접히지 않은 배열로 배열된 때, 도 15c에 도시된 바와 같이, 제1 전도체 세트(2404a)의 제2 절연 전도체(2406b)에 대한 제1 전도체 세트(2404a)의 제1 절연 전도체(2406a)의 고주파 전기 절연은 앞서 논의된 바와 같이, 제2 전도체 세트(2404b)의 어느 한 전도체(2406a, 2406b)에 대한 제1 전도체 세트(2404a)의 어느 한 전도체(2406a, 2406b)의 고주파 전기 절연보다 실질적으로 더 적다.
도 15c에 단면으로 도시된 바와 같이, 케이블(2402)은 차폐 필름(2408a, 2408b)들의 커버 부분(2407)들 사이의 최대 분리(D), 차폐 필름(2408a, 2408b)들의 커버 부분(2407)들 사이의 최소 분리(d2) 및 차폐 필름(2408a, 2408b)들의 압착 부분(2409)들 사이의 최소 분리(d1)에 의해 특성화될 수 있다. 일부 실시예에서, d1/D는 0.25 미만 또는 0.1 미만이다. 일부 실시예에서, d2/D는 0.33 초과이다.
차폐 필름(2408a, 2408b)들의 압착 부분(2409)들 사이에 선택적인 접착제 층(2410)이 배치될 수 있다. 접착제 층(2410)은 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 일부 실시예에서, 접착제 층(2410)은 예를 들어 절연 전도체(2406a, 2406b)와 차폐 필름(2408a, 2408b)들 중 하나 이상의 커버 부분(2407) 사이에서 케이블(2402)의 커버 구역(2414)에서 완전히 또는 부분적으로 연장된다. 접착제 층(2410)은 차폐 필름(2408a, 2408b)들 중 하나 이상의 커버 부분(2407) 상에 배치될 수 있고, 전도체 세트(2404a, 2404b)의 일 측부에서의 차폐 필름(2408a, 2408b)의 압착 부분(2409)으로부터 전도체 세트(2404a, 2404b)의 다른 측부에서의 차폐 필름(2408a, 2408b)의 압착 부분(2409)까지 완전히 또는 부분적으로 연장될 수 있다.
만곡된 차폐 필름(2408a)의 전이 부분(2412)은 차폐 필름(2408a)의 압착 부분(2409)과 차폐 필름(2408a)의 동심 부분(2411) 사이에서 점차적인 전이를 제공한다. 차폐 필름(2408a)의 전이 부분(2412)은, 차폐 필름(2408a)의 변곡점인 제1 전이점(2421a)으로부터, 차폐 필름들 사이의 분리가 압착 부분(2409)들의 최소 분리(d1)와 동일하거나 d1을 미리 결정된 계수만큼 초과하는 제2 전이점(2422a)까지 연장된다. 실질적으로 평탄한 차폐 필름(2808b)의 전이 부분은 제1 전이점(2421b)으로부터, 차폐 필름들 사이의 분리가 압착 부분(2409)들의 최소 분리(d1)와 동일하거나 d1을 미리 결정된 계수만큼 초과하는 제2 전이점(2422b)까지 연장된다. 제1 전이점(2421b)은 차폐 필름(2408a)의 제1 전이점(2421a)과 교차하는, 실질적으로 평탄한 차폐 필름(2408b)에 수직한 선에 의해 한정된다.
만곡된 차폐 필름(2408a)은 케이블(2402)의 폭을 가로지른 곡률 반경(R) 및/또는 차폐 필름(2408a)의 전이 부분(2412)의 최소 곡률 반경(r1) 및/또는 차폐 필름의 동심 부분(2411)의 최소 곡률 반경(r2)에 의해 특성화될 수 있다. 일부 실시예에서, 케이블(2402)은 적어도 하나의 차폐 필름(2408)을 포함하고, 차폐 필름은 적어도 약 50 마이크로미터인 케이블의 폭을 가로지른 곡률 반경 및/또는 적어도 약 50 마이크로미터인 차폐 필름의 전이 부분의 최소 곡률 반경(r1)을 갖는다. 일부 실시예에서, 차폐 필름의 동심 부분의 최소 곡률 반경(r2) 대 차폐 필름의 전이 부분의 최소 곡률 반경(r1)의 비(r2/r1)은 2 내지 15의 범위이다.
도 16a에서, 차폐 전기 케이블(2502)은 압착 구역(2518)을 포함하며, 차폐 필름(2508)들이 일정 거리만큼 이격되어 있다. 차폐 필름(2508)들을 이격시키는 것, 즉 차폐 필름(2508)들을 갖지 않는 것은 그들의 시임(seam)을 따라 연속적으로 직접적인 전기 접촉을 이루게 하여, 압착 구역(2518)의 강도를 증가시킨다. 비교적 얇고 약한 차폐 필름들을 갖는 차폐 전기 케이블은 그들의 시임을 따라 연속적으로 직접적인 전기 접촉을 이루도록 가압되는 경우 제조 동안에 파열되거나 균열이 발생할 수 있다. 차폐 필름(2508)들을 이격시키는 것은 누화 가능성을 감소시키기 위한 효과적인 수단이 사용되지 않는 경우 인접한 전도체 세트들 사이의 누화를 허용할 수 있다. 누화를 감소시키는 것은 하나의 전도체의 전기장 및 자기장을, 이들이 인접한 전도체 세트에 충동하지 않도록 포함하는 것을 수반한다. 도 16a에 도시된 실시예에서, 누화에 대항하는 효과적인 차폐는 차폐 필름(2508)들 사이에 낮은 DC 저항을 제공함으로써 달성된다. 낮은 DC 저항은 차폐 필름(2508)들을 아주 근접하게 배향함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 차폐 필름(2508)들의 압착 부분(2509)들은 압착 구역(2518)의 적어도 하나의 위치에서 약 0.13 ㎜ 미만만큼 이격될 수 있다. 차폐 필름(2508)들 사이의 생성되는 DC 저항은 약 15 옴 미만일 수 있으며, 인접한 전도체 세트들 사이의 생성되는 누화는 약 -25 dB 미만일 수 있다. 일부 경우에, 케이블(2502)의 압착 구역(2518)은 약 0.13 ㎜ 미만의 최소 두께를 갖는다.
차폐 필름(2508)은 분리 매체에 의해 이격될 수 있다. 분리 매체는 순응성 접착제 층(2510)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 분리 매체는 적어도 1.5의 유전 상수를 가질 수 있다. 고 유전 상수는 차폐 필름(2508)들 사이의 임피던스를 감소시키고, 이에 의해 인접한 전도체 세트들 사이의 누화를 감소시키고 전기 절연을 증가시킨다. 차폐 필름(2508)들은 압착 구역(2518')의 적어도 하나의 위치에서 서로 직접적인 전기 접촉을 이룰 수 있다. 차폐 필름(2508)들은 순응성 접착제 층(2510)의 두께가 선택된 위치에서 감소되도록 선택된 위치에서 함께 가압될 수 있다. 차폐 필름을 선택된 위치에서 함께 가압하는 것은, 예를 들어 이들 위치에서 차폐 필름(2508)들 사이의 간헐적인 압착 접촉부를 형성하는 패턴화된 공구로 달성될 수 있다. 이들 위치는 길이방향으로 또는 횡방향으로 패턴화될 수 있다. 일부 경우에, 분리 매체는 차폐 필름(2508)들 사이의 직접적인 전기 접촉을 가능하게 하도록 전기 전도성일 수 있다.
도 16b에서, 차폐 전기 케이블(2602)은, 차폐 필름(2608)들 사이에 배치되고 케이블(2602)의 길이를 따라 연장되는 접지 전도체(2612)를 포함하는 압착 구역(2618)을 포함한다. 접지 전도체(2612)는 양 차폐 필름(2608)들과 간접적인 전기 접촉, 예컨대 차폐 필름(2608)들 사이의 낮지만 0이 아닌 DC 저항을 이룰 수 있다. 일부 경우에, 접지 전도체(2612)는 압착 구역(2618)의 적어도 하나의 위치에서 차폐 필름(2608)들 중 적어도 하나와 직접적인 또는 간접적인 전기 접촉을 이룰 수 있다. 차폐 전기 케이블(2602)은, 차폐 필름(2608)들 사이에 배치되고 접지 전도체(2612)와 차폐 필름(2608)들 중 적어도 하나의 제어된 분리를 제공하도록 구성된 순응성 접착제 층(2610)을 포함할 수 있다. 순응성 접착제 층(2610)은 접지 전도체(2612)가 선택적인 위치에서 차폐 필름(2608)들 중 적어도 하나와 직접적인 또는 간접적인 전기 접촉을 이루게 하는 불균일한 두께를 가질 수 있다. 일부 경우에, 접지 전도체(2612)는 차폐 필름(2608)들 중 적어도 하나와 접지 전도체(2612) 사이의 제어된 전기 접촉을 제공하도록, 예컨대 스트랜드형 와이어와 같은 변형가능한 와이어 또는 표면의 울퉁불퉁함을 포함할 수 있다.
도 16c에서, 차폐 전기 케이블(2702)은 압착 구역(2718)을 포함한다. 접지 전도체(2712)가 차폐 필름(2708)들 사이에 배치되고, 양 차폐 필름(2708)들과 직접적인 전기 접촉을 이룬다.
도 16d에서, 차폐 전기 케이블(2802)은 압착 구역(2818)을 포함하며, 차폐 필름(2808)들은, 예컨대 전도성 요소(2844)와 같은 임의의 적합한 수단에 의해 서로 직접적인 전기 접촉을 이룬다. 전도성 요소(2844)는, 몇 가지만 말하자면, 전도성 도금 비아(via) 또는 채널, 전도성 충전 비아 또는 채널, 또는 전도성 접착제를 포함할 수 있다.
도 16e에서, 차폐 전기 케이블(2902)은 압착 구역(2918)을 포함하며, 이는 압착 구역(2918)의 적어도 하나의 위치에서 개구(2936)를 갖는다. 달리 말하면, 압착 구역(2918)은 불연속적이다. 개구(2936)는 구멍, 천공부, 슬릿, 및 임의의 다른 적합한 요소를 포함할 수 있다. 개구(2936)는 적어도 일정 수준의 물리적 분리를 제공하며, 이는 압착 구역(2918)의 전기 절연 성능에 기여하고 적어도 차폐 전기 케이블(2902)의 측방향 가요성을 증가시킨다. 이러한 분리는 압착 구역(2918)의 길이를 따라 불연속적일 수 있으며, 압착 구역(2918)의 폭을 가로질러 불연속적일 수 있다.
도 16f에서, 차폐 전기 케이블(3002)은 압착 구역(3018)을 포함하며, 이 경우 차폐 필름(3008)들 중 적어도 하나는 압착 구역(3018)의 적어도 하나의 위치에서 단절부(3038)를 포함한다. 달리 말하면, 차폐 필름(3008)들 중 적어도 하나는 불연속적이다. 단절부(3038)는 구멍, 천공부, 슬릿, 및 임의의 다른 적합한 요소를 포함할 수 있다. 단절부(3038)는 적어도 일정 수준의 물리적 분리를 제공하며, 이는 압착 구역(3018)의 전기 절연 성능에 기여하고 적어도 차폐 전기 케이블(3002)의 측방향 가요성을 증가시킨다. 이러한 분리는 압착 구역의 길이를 따라 불연속적이거나 연속적일 수 있으며, 압착 부분(3018)의 폭을 가로질러 불연속적일 수 있다.
도 16g에서, 차폐 전기 케이블(3102)은 접힌 구성으로 구분적으로 평평한 압착 구역(3118)을 포함한다. 모든 다른 조건이 그대로라면, 구분적으로 평평한 압착 구역은 동일한 돌출된 폭을 갖는 평평한 압착 구역보다 큰 실제 표면적을 갖는다. 압착 구역의 표면적이 차폐 필름(3108)들 사이의 간격보다 훨씬 더 큰 경우, DC 저항이 감소되며, 이는 압착 구역(3118)의 전기 절연 성능을 개선시킨다. 일 실시예에서, 5 내지 10 옴 미만의 DC 저항이 양호한 전기 절연을 생성한다. 일 실시예에서, 차폐 전기 케이블(3102)의 평행한 부분(3118)은 적어도 5의 실제 폭 대 최소 간격의 비를 갖는다. 일 실시예에서, 압착 구역(3118)은 미리 굽혀지고, 이에 의해 적어도 차폐 전기 케이블(3102)의 측방향 가요성이 증가한다. 압착 구역(3118)은 임의의 다른 적합한 구성으로 구분적으로 평평할 수 있다.
도 17a 및 도 17b는 예시적인 차폐 전기 케이블의 제조 동안의 압착 구역에 관한 상세 사항을 도시한다. 차폐 전기 케이블(3202)은 2개의 차폐 필름(3208)들을 포함하며, 차폐 필름(3208)들이 실질적으로 평행할 수 있도록 형성된 압착 구역(3218)(도 17b 참조)을 포함한다. 차폐 필름(3208)은 비전도성 중합체 층(3208b), 비전도성 중합체 층(3208b) 상에 배치된 전도성 층(3208a), 및 전도성 층(3208a) 상에 배치된 정지 층(3208d)을 포함한다. 순응성 접착제 층(3210)이 정지 층(3208d) 상에 배치된다. 압착 구역(3218)은 차폐 필름(3208)들 사이에 배치된 길이방향 접지 전도체(3212)를 포함한다.
차폐 필름들이 접지 전도체 둘레에서 함께 가압된 후에, 접지 전도체(3212)는 차폐 필름(3208)의 전도성 층(3208a)과 간접적인 전기 접촉을 이룬다. 이러한 간접적인 전기 접촉은 정지 층(3208d)에 의해 제공되는 전도성 층(3208a)과 접지 전도체(3212)의 제어된 분리에 의해 가능하게 된다. 일부 경우에, 정지 층(3208d)은 비전도성 중합체 층이거나 이를 포함할 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 외부 압력(도 17a 참조)이 사용되어, 전도성 층(3208a)들을 함께 가압하고 순응성 접착제 층(3210)이 접지 전도체 둘레에서 정합하게 한다(도 17b). 정지 층(3208d)은 적어도 동일한 처리 조건 하에서 순응하지 않기 때문에, 차폐 필름(3208)의 전도성 층(3208a)과 접지 전도체(3212) 사이에서의 직접적인 전기 접촉을 방지하지만, 간접적인 전기 접촉을 달성한다. 정지 층(3208d)의 두께 및 유전 특성은 낮은 목표 DC 저항, 즉 간접 유형의 전기 접촉을 달성하도록 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 접지 전도체와 차폐 필름 사이의 특징적인 DC 저항은 원하는 간접적인 전기 접촉을 달성하기 위해 예를 들어 10 옴 미만 또는 5 옴 미만 그러나 0 옴 초과일 수 있다. 일부 경우에, 주어진 접지 전도체와 하나 또는 2개의 차폐 필름들 사이에서 직접적인 전기 접촉을 이루는 것이 바람직하며, 그 결과 그러한 접지 전도체와 그러한 차폐 필름(들) 사이의 DC 저항은 실질적으로 0 옴일 수 있다.
도 18은 접힌 차폐 케이블(3302)을 도시한다. 차폐 케이블(3302)은 이격된 전도체 세트(3304)들 둘레에 배치된 2개의 차폐 필름(3308)들을 포함한다. 차폐 필름(3308)들은 케이블(3302)의 반대면들 상에 배치되고, 전도체 세트(3304)의 각각의 측부에서 압착 구역(3318)을 포함한다. 압착 구역(3318)은 적어도 30°의 각도(α)로 측방향으로 구부러지도록 구성된다. 압착 구역(3318)의 이러한 측방향 가요성은, 예를 들어 둥근 케이블(예컨대, 도 10g 참조)에 사용될 수 있는 구성과 같은 임의의 적합한 구성으로 차폐 전기 케이블(3302)이 접힐 수 있게 한다. 일 실시예에서, 비교적 얇은 개별 층들을 갖는 차폐 필름(3308)들은 압착 구역(3318)의 측방향 가요성을 증가시킨다. 특히 굽힘 조건 하에서 이들 개별 층들의 완전성을 유지하기 위하여, 이들 사이의 접합이 온전히 남아 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 압착 구역(3318)은 약 0.13 ㎜ 미만의 최소 두께, 및 처리 또는 사용 동안 열 노출 이후에 적어도 17.86 g/㎜ (1 lb/인치)의 개별 층들 사이의 접합 강도를 가질 수 있다.
일 태양에서, 압착 구역들이 전도체 세트의 양 측부에서 대략 동일한 크기 및 형상을 갖는 것이 차폐 전기 케이블의 전기적 성능에 유리하다. 임의의 치수 변경 또는 불균형은 평행한 부분의 길이를 따라 커패시턴스 및 인덕턴스의 불균형을 발생시킬 수 있다. 이는 이어서 압착 구역의 길이를 따른 임피던스 차이 및 인접한 전도체 세트들 사이의 임피던스 불균형을 야기할 수 있다. 적어도 이들 이유로 인해, 차폐 필름들 사이의 간격의 제어가 요구될 수 있다. 일부 경우에, 전도체 세트의 양 측부에서의 케이블의 압착 구역들의 차폐 필름들의 압착 부분들은 서로의 약 0.05 ㎜ 내에서 이격된다.
도 19에서, 차폐 전기 케이블(3402)은 2개의 전도체 세트(3404)들을 포함하며, 각각은 2개의 절연 전도체(3406)들, 및 전도체 세트(3404)들 둘레의 전기 케이블(3402)의 반대면들 상에 배치된 2개의 전체적인 차폐 필름(3408)들을 포함한다. 차폐 필름(3408)들은 압착 부분(3418)들을 포함한다. 차폐 전기 케이블(3402)의 에지에 또는 그 부근에 위치된 압착 부분(3418)들은 전도체 세트(3404)들을 외부 환경으로부터 전기 절연시키도록 구성된다. 차폐 전기 케이블(3402)에서, 차폐 필름(3408)의 압착 부분(3418) 및 절연 전도체(3406)는 대체로 단일 평면 내에 배열된다.
도 20a에서, 차폐 전기 케이블(3502)은 압착 구역(3518)을 포함하며, 차폐 필름(3508)들의 압착 부분(3509)들은 이격된다. 압착 구역(3518)은 전술되고 도 16a에 도시된 압착 구역(2518)과 유사하다. 압착 구역(2518)이 전도체 세트들 사이에 위치되는 데 반해, 압착 구역(3518)은 차폐 전기 케이블(3502)의 에지에 또는 그 부근에 위치된다.
도 20b에서, 차폐 전기 케이블(3602)은 차폐 필름(3608)들 사이에 배치된 길이방향 접지 전도체(3612)를 포함하는 압착 구역(3618)을 포함한다. 압착 구역(3618)은 전술되고 도 16b에 도시된 압착 구역(2618)과 유사하다. 압착 구역(2618)이 전도체 세트들 사이에 위치되는 데 반해, 압착 구역(3618)은 차폐 전기 케이블(3602)의 에지에 또는 그 부근에 위치된다.
도 20c에서, 차폐 전기 케이블(3702)은 차폐 필름(3708)들 사이에 배치된 길이방향 접지 전도체(3712)를 포함하는 압착 구역(3718)을 포함한다. 압착 구역(3718)은 전술되고 도 16c에 도시된 압착 구역(2718)과 유사하다. 압착 구역(2718)이 전도체 세트들 사이에 위치되는 데 반해, 압착 구역(3718)은 차폐 전기 케이블(3702)의 에지에 또는 그 부근에 위치된다.
도 20d에서, 차폐 전기 케이블(3802)은 압착 구역(3818)을 포함하며, 차폐 필름(3808)들의 압착 부분(3809)들은, 예컨대 전도성 요소(3844)와 같은 임의의 적합한 수단에 의해 서로 직접적인 전기 접촉을 이룬다. 전도성 요소(3844)는, 몇 가지만 말하자면, 전도성 도금 비아 또는 채널, 전도성 충전 비아 또는 채널, 또는 전도성 접착제를 포함할 수 있다. 압착 구역(3818)은 전술되고 도 16d에 도시된 압착 구역(2818)과 유사하다. 압착 구역(2818)이 전도체 세트들 사이에 위치되는 데 반해, 압착 구역(3818)은 차폐 전기 케이블(3802)의 에지에 또는 그 부근에 위치된다.
도 20e에서, 차폐 전기 케이블(3902)은 접힌 구성으로 구분적으로 평평한 압착 구역(3918)을 포함한다. 압착 구역(3918)은 전술되고 도 16g에 도시된 압착 구역(3118)과 유사하다. 압착 구역(3118)이 전도체 세트들 사이에 위치되는 데 반해, 압착 구역(3918)은 차폐 전기 케이블(3902)의 에지에 또는 그 부근에 위치된다.
도 20f에서, 차폐 전기 케이블(4002)은, 만곡된 구성으로 구분적으로 평평하고 차폐 전기 케이블(4002)의 에지에 또는 그 부근에 위치된 압착 구역(4018)을 포함한다.
본 발명의 일 태양에 따른 차폐 전기 케이블은 적어도 하나의 길이방향 접지 전도체, 접지 전도체와 실질적으로 동일한 방향으로 연장되는 전기 물품, 및 차폐 전기 케이블의 반대면들 상에 배치된 2개의 차폐 필름들을 포함할 수 있다. 횡단면에서, 차폐 필름들은 접지 전도체 및 전기 물품을 실질적으로 둘러싼다. 이러한 구성에서, 차폐 필름들 및 접지 전도체는 전기 물품을 전기 절연시키도록 구성된다. 접지 전도체는 예를 들어, 예컨대 인쇄 회로 기판 상의 접촉 요소 또는 전기 커넥터의 전기 접촉부와 같은 임의의 적합한 종단접속 지점의 임의의 적합한 개별 접촉 요소에 대한 차폐 필름들의 종단접속을 위해 차폐 필름들의 단부들 중 적어도 하나를 지나 연장될 수 있다. 이롭게는, 제한된 개수의 접지 전도체들만이 케이블 구성을 위해 필요하며, 차폐 필름들과 함께 전기 물품의 전자기 인클로저(enclosure)를 완성할 수 있다. 전기 물품은 케이블의 길이를 따라 연장되는 적어도 하나의 전도체, 하나 이상의 절연 전도체를 포함하는 케이블의 길이를 따라 연장되는 적어도 하나의 전도체 세트, 가요성 인쇄 회로, 또는 전기 절연이 요구되는 임의의 다른 적합한 전기 물품을 포함할 수 있다. 도 21a 및 도 21b는 그러한 차폐 전기 케이블 구성의 2개의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 21a에서, 차폐 전기 케이블(4102)은 케이블(4102)의 길이를 따라 연장되는 2개의 이격된 접지 전도체(4112)들, 접지 전도체(4112)들 사이에 위치되며 접지 전도체들과 실질적으로 동일한 방향으로 연장되는 전기 물품(4140), 및 케이블의 반대면들 상에 배치된 2개의 차폐 필름(4108)들을 포함한다. 횡단면에서, 차폐 필름(4108)들은 조합되어, 접지 전도체(4112) 및 전기 물품(4140)을 실질적으로 둘러싼다.
전기 물품(4140)은 케이블(4102)의 폭을 가로질러 이격된 3개의 전도체 세트(4104)들을 포함한다. 각각의 전도체 세트(4104)는 케이블의 길이를 따라 연장되는 2개의 실질적인 절연 전도체(4106)들을 포함한다. 접지 전도체(4112)들은 양 차폐 필름(4108)들과 간접적인 전기 접촉을 이루어, 접지 전도체(4112)들과 차폐 필름(4108)들 사이의 낮지만 0이 아닌 임피던스를 생성할 수 있다. 일부 경우에, 접지 전도체(4112)들은 차폐 필름(4108)들의 적어도 하나의 위치에서 차폐 필름(4108)들 중 적어도 하나와 직접적인 또는 간접적인 전기 접촉을 이룰 수 있다. 일부 경우에, 접착제 층(4110)은 차폐 필름(4108)들 사이에 배치되고, 전기 물품(4140)과 접지 전도체(4112)들의 양 측부에서 차폐 필름(4108)들을 서로 접합한다. 접착제 층(4110)은 접지 전도체(4112)들과 차폐 필름(4108)들 중 적어도 하나의 제어된 분리를 제공하도록 구성될 수 있다. 일 태양에서, 이는 접지 전도체(4112)들이 선택적인 위치에서 차폐 필름(4108)들 중 적어도 하나와 직접적인 또는 간접적인 전기 접촉을 이루게 하는 불균일한 두께를 접착제 층(4110)이 가진다는 것을 의미한다. 접지 전도체(4112)들은 차폐 필름(4108)들 중 적어도 하나와 접지 전도체(4112) 사이의 이러한 제어된 전기 접촉을 제공하도록, 예컨대 스트랜드형 와이어와 같은 변형가능한 와이어 또는 표면의 울퉁불퉁함을 포함할 수 있다. 차폐 필름(4108)들은 차폐 필름(4108)들의 적어도 하나의 위치에서 최소 간격만큼 이격될 수 있으며, 이 경우 접지 전도체(4112)들은 최소 간격보다 큰 두께를 갖는다. 예를 들어, 차폐 필름(4108)은 약 0.025 ㎜ 미만의 두께를 가질 수 있다.
도 22에서, 차폐 전기 케이블(4202)은 케이블(4202)의 길이를 따라 연장되는 2개의 이격된 접지 전도체(4212)들, 접지 전도체(4212)들 사이에 위치되며 접지 전도체들과 실질적으로 동일한 방향으로 연장되는 전기 물품(4240), 및 케이블(4202)의 반대면들 상에 배치된 2개의 차폐 필름(4208)들을 포함한다. 횡단면에서, 차폐 필름들은 조합되어, 접지 전도체(4212) 및 전기 물품(4240)을 실질적으로 둘러싼다. 차폐 전기 케이블(4202)은 전술되고 도 21a에 도시된 차폐 전기 케이블(4102)과 몇 가지 점에서 유사하다. 차폐 전기 케이블(4102)에서 전기 물품(4140)은 각각 2개의 실질적으로 평행한 길이방향 절연 전도체(4106)들을 포함하는 3개의 전도체 세트(4104)들을 포함하는 데 반해, 차폐 전기 케이블(4202)에서 전기 물품(4240)은 3개의 전도체 세트(4242)들을 포함하는 가요성 인쇄 회로를 포함한다.
전술된 예시적인 실시예들에서, 차폐 전기 케이블은 케이블의 반대면들 상에 배치된 2개의 차폐 필름들을 포함하여, 횡단면에서, 차폐 필름들의 커버 부분들이 조합되어 주어진 전도체 세트를 실질적으로 둘러싸고 이격된 전도체 세트들 각각을 개별적으로 둘러싸게 한다. 그러나, 일부 실시예에서, 차폐 전기 케이블은 케이블의 일 면 상에만 배치된 하나의 차폐 필름만을 포함할 수 있다. 2개의 차폐 필름들을 갖는 차폐 케이블과 비교하여, 차폐 케이블에서 단일 차폐 필름만을 포함하는 이점은 재료 비용의 감소, 및 기계적 가요성, 제조성 및 스트리핑과 종단접속의 용이성의 증가를 포함한다. 단일 차폐 필름은 주어진 응용에 대해 수용가능한 수준의 전자기 간섭(EMI) 절연을 제공할 수 있고, 근접 효과를 감소시켜 신호 감쇠를 감소시킬 수 있다. 도 13은 하나의 차폐 필름만을 포함하는 그러한 차폐 전기 케이블의 일례를 도시한다.
도 23에 도시된 차폐 전기 케이블(4302)은 2개의 이격된 전도체 세트(4304)들 및 단일 차폐 필름(4308)을 포함한다. 각각의 전도체 세트(4304)는 케이블(4302)의 길이를 따라 연장되는 단일 절연 전도체(4306)를 포함한다. 절연 전도체(4306)들은 대체로 단일 평면 내에 그리고 효과적으로는 싱글 엔디드 회로 배열로 사용될 수 있는 동축 케이블 구성으로 배열된다. 케이블(4302)은 압착 구역(4318)들을 포함한다. 압착 구역(4318)에서, 차폐 필름(4308)은 각각의 전도체 세트(4304)의 양 측부로부터 연장되는 압착 부분(4309)들을 포함한다. 압착 구역(4318)들은 대체로 평평한 차폐 필름을 상호작용식으로 한정한다. 차폐 필름(4308)은 전도체 세트(4304)를 각각 부분적으로 덮는 2개의 커버 부분(4307)들을 포함한다. 각각의 커버 부분(4307)은 대응하는 전도체(4306)와 실질적으로 동심인 동심 부분(4311)을 포함한다. 차폐 필름(4308)은 전도성 층(4308a) 및 비전도성 중합체 층(4308b)을 포함한다. 전도성 층(4308a)은 절연 전도체(4306)와 대면한다. 케이블(4302)은 선택적으로 비전도성 캐리어 필름(4346)을 포함할 수 있다. 캐리어 필름(4346)은, 각각의 전도체 세트(4304)의 양 측부로부터 연장되고 차폐 필름(4308)의 압착 부분(4309) 반대편에 있는 압착 부분(4346")을 포함한다. 캐리어 필름(4346)은 차폐 필름(4308)의 커버 부분(4307) 반대편에서 전도체 세트(4304)를 각각 부분적으로 덮는 2개의 커버 부분(4346''')들을 포함한다. 각각의 커버 부분(4346''')은 대응하는 전도체(4306)와 실질적으로 동심인 동심 부분(4346')을 포함한다. 캐리어 필름(4346)은 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아미드-이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리카르보네이트, 실리콘 고무, 에틸렌 프로필렌 다이엔 고무, 폴리우레탄, 아크릴레이트, 실리콘, 천연 고무, 에폭시 및 합성 고무 접착제를 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 적합한 중합체 재료를 포함할 수 있다. 캐리어 필름(4346)은 의도된 응용에 적합한 특성들을 제공하기 위해 하나 이상의 첨가제 및/또는 충전제를 포함할 수 있다. 캐리어 필름(4346)은 전도체 세트(4304)들의 물리적 적용 범위를 완성하고 차폐 전기 케이블(4302)의 기계적 안정성을 부가하기 위해 사용될 수 있다.
도 24를 참조하면, 차폐 전기 케이블(4402)은 전술되고 도 23에 도시된 차폐 전기 케이블(4302)과 몇 가지 점에서 유사하다. 차폐 전기 케이블(4302)은 단일 절연 전도체(4306)를 각각 포함하는 전도체 세트(4304)들을 포함하는 데 반해, 차폐 전기 케이블(4402)은 2개의 절연 전도체(4406)들을 갖는 전도체 세트(4404)들을 포함한다. 절연 전도체(4406)들은 대체로 단일 평면 내에 그리고 효과적으로는 싱글 엔디드 또는 차동 쌍 회로 배열로 사용될 수 있는 쌍축 케이블 구성으로 배열된다.
도 25를 참조하면, 차폐 전기 케이블(4502)은 전술되고 도 24에 도시된 차폐 전기 케이블(4402)과 몇 가지 점에서 유사하다. 차폐 전기 케이블(4402)은 개별적으로 절연된 전도체(4406)들을 갖는 데 반해, 차폐 전기 케이블(4502)은 공동으로 절연된 전도체(4506)들을 갖는다.
일 태양에서, 도 23 내지 도 25에서 알 수 있는 바와 같이, 차폐 필름은 인접한 전도체 세트들 사이로 재진입한다. 달리 말하면, 차폐 필름은 인접한 전도체 세트들 사이에 배치된 압착 부분을 포함한다. 이러한 압착 부분은 인접한 전도체 세트들을 서로 전기 절연시키도록 구성된다. 압착 부분은 접지 전도체가 인접한 전도체 세트들 사이에 위치되어야 할 필요성을 제거할 수 있으며, 이는 다른 이점들 중에서도 특히 케이블 구성을 단순하게 하고 케이블 가요성을 증가시킨다. 압착 부분은 절연 전도체들의 직경의 약 1/3보다 큰 깊이(d)(도 23)에 위치될 수 있다. 일부 경우에, 압착 부분은 절연 전도체들의 직경의 약 1/2보다 큰 깊이(d)에 위치될 수 있다. 인접한 전도체 세트들 사이의 간격, 전송 거리, 및 신호전송 스킴(signaling scheme)(차동 대 싱글 엔디드)에 따라, 차폐 필름의 이러한 재진입 구성은 전도체 세트들을 서로 적당한 것 이상으로 전기 절연시킨다.
전도체 세트들 및 차폐 필름은 임피던스 제어 관계로 상호작용식으로 구성될 수 있다. 일 태양에서, 이는 차폐 필름에 의한 전도체 세트들의 부분적인 적용 범위가 예컨대 의도된 응용에 적합한 바와 같은 수용가능한 임피던스 변동을 제공하도록 차폐 전기 케이블의 길이를 따른 기하학적 형상에서의 원하는 일관성에 의해 달성된다는 것을 의미한다. 일 실시예에서, 이러한 임피던스 변동은 예컨대 1 m와 같은 대표적인 케이블 길이를 따라 5 옴 미만, 바람직하게는 3 옴 미만이다. 다른 태양에서, 절연 전도체들이 쌍축 및/또는 차동 쌍 케이블 배열로 효과적으로 배열된 경우, 이는 차폐 필름에 의한 전도체 세트들의 부분적인 적용 범위가 예컨대 의도된 응용에 적합한 바와 같은 수용가능한 임피던스 변동을 제공하도록 한 쌍의 절연 전도체들 사이의 기하학적 형상에서의 원하는 일관성에 의해 달성된다는 것을 의미한다. 일부 경우에, 임피던스 변동은 예컨대 1 m와 같은 대표적인 케이블 길이를 따라 2 옴 미만, 바람직하게는 0.5 옴 미만이다.
도 26a 내지 도 26d는 차폐 필름에 의한 전도체 세트의 부분적인 적용 범위의 다양한 예를 도시한다. 차폐 필름에 의한 적용 범위의 크기는 실시예들 간에 다르다. 도 26a에 도시된 실시예에서, 전도체 세트는 가장 큰 적용 범위를 갖는다. 도 26d에 도시된 실시예에서, 전도체 세트는 가장 작은 적용 범위를 갖는다. 도 26a 및 도 26b에 도시된 실시예에서, 전도체 세트의 주연부의 절반 초과가 차폐 필름에 의해 덮인다. 도 26c 및 도 26d에 도시된 실시예에서, 전도체 세트의 주연부의 절반 미만이 차폐 필름에 의해 덮인다. 보다 큰 적용 범위의 크기는 보다 우수한 전자기 간섭(EMI) 절연 및 감소된 신호 감쇠(근접 효과의 감소에 기인함)를 제공한다.
도 26a를 참조하면, 차폐 전기 케이블(4602)은 전도체 세트(4604) 및 차폐 필름(4608)을 포함한다. 전도체 세트(4604)는 케이블(4602)의 길이를 따라 연장되는 2개의 절연 전도체(4606)들을 포함한다. 차폐 필름(4608)은 전도체 세트(4604)의 양 측부로부터 연장되는 압착 부분(4609)들을 포함한다. 압착 부분(4609)들은 대체로 평평한 차폐 필름을 상호작용식으로 한정한다. 차폐 필름(4608)은 전도체 세트(4604)를 부분적으로 덮는 커버 부분(4607)을 추가로 포함한다. 커버 부분(4607)은 전도체 세트(4604)의 대응하는 단부 전도체(4306)와 실질적으로 동심인 동심 부분(4611)을 포함한다. 차폐 전기 케이블(4602)은 또한 선택적인 비전도성 캐리어 필름(4646)을 가질 수 있다. 캐리어 필름(4646)은, 전도체 세트(4604)의 양 측부로부터 연장되고 차폐 필름(4608)의 압착 부분(4609) 반대편에 배치된 압착 부분(4646")을 포함한다. 캐리어 필름(4646)은 차폐 필름(4608)의 커버 부분(4607) 반대편에서 전도체 세트(4604)를 부분적으로 덮는 커버 부분(4646''')을 추가로 포함한다. 차폐 필름(4608)의 커버 부분(4607)은 전도체 세트(4604)의 상부면 및 전체 좌측과 우측면을 덮는다. 캐리어 필름(4646)의 커버 부분(4646''')은 전도체 세트(4604)의 하부면을 덮어서, 전도체 세트(4604)의 실질적인 인클로저를 완성한다. 이러한 실시예에서, 캐리어 필름(4646)의 압착 부분(4646'') 및 커버 부분(4646''')은 실질적으로 동일 평면 상에 있다.
도 26b를 참조하면, 차폐 전기 케이블(4702)은 전술되고 도 26a에 도시된 차폐 전기 케이블(4602)과 몇 가지 점에서 유사하다. 그러나, 차폐 전기 케이블(4702)에서, 차폐 필름(4708)의 커버 부분(4707)은 전도체 세트(4704)의 상부면 및 좌측과 우측면의 절반 초과를 덮는다. 캐리어 필름(4746)의 커버 부분(4746''')은 전도체 세트(4704)의 하부면 및 좌측과 우측면의 잔여부(절반 미만)를 덮어서, 전도체 세트(4704)의 실질적인 인클로저를 완성한다. 캐리어 필름(4746)의 커버 부분(4746''')은 대응하는 전도체(4706)와 실질적으로 동심인 동심 부분(4746')을 포함한다.
도 26c를 참조하면, 차폐 전기 케이블(4802)은 전술되고 도 26a에 도시된 차폐 전기 케이블(4602)과 몇 가지 점에서 유사하다. 차폐 전기 케이블(4802)에서, 차폐 필름(4808)의 커버 부분(4807)은 전도체 세트(4804)의 하부면 및 좌측과 우측면의 절반 미만을 덮는다. 캐리어 필름(4846)의 커버 부분(4846''')은 전도체 세트(4804)의 상부면 및 좌측과 우측면의 잔여부(절반 초과)를 덮어서, 전도체 세트(4804)의 인클로저를 완성한다.
도 26d를 참조하면, 차폐 전기 케이블(4902)은 전술되고 도 26a에 도시된 차폐 전기 케이블(4602)과 유사하다. 그러나, 차폐 전기 케이블(4902)에서, 차폐 필름(4908)의 커버 부분(4907)은 전도체 세트(4904)의 하부면을 덮는다. 캐리어 필름(4946)의 커버 부분(4946''')은 전도체 세트(4904)의 상부면 및 전체 좌측과 우측면을 덮어서, 전도체 세트(4904)의 실질적인 인클로저를 완성한다. 일부 경우에, 차폐 필름(4908)의 압착 부분(4909) 및 커버 부분(4907)은 실질적으로 동일 평면 상에 있다.
전도체 세트 둘레에서 및/또는 복수의 이격된 전도체 세트들 둘레에서 케이블의 반대면들 상에 배치된 2개의 차폐 필름들을 포함하는 차폐 전기 케이블의 실시예와 유사하게, 단일 차폐 필름을 포함하는 차폐 전기 케이블의 실시예는 적어도 하나의 길이방향 접지 전도체를 포함할 수 있다. 일 태양에서, 이러한 접지 전도체는 예를 들어 인쇄 회로 기판 상의 접촉 요소 또는 전기 커넥터의 전기 접촉부와 같은 임의의 적합한 종단접속 지점의 임의의 적합한 개별 접촉 요소에 대한 차폐 필름의 전기 접촉을 용이하게 한다. 접지 전도체는 이러한 전기 접촉을 용이하게 하도록 차폐 필름의 단부들 중 적어도 하나를 지나 연장될 수 있다. 접지 전도체는 그 길이를 따라 적어도 하나의 위치에서 차폐 필름과의 직접적인 또는 간접적인 전기 접촉을 이룰 수 있으며, 차폐 전기 케이블의 적합한 위치에 배치될 수 있다.
도 27은 하나의 차폐 필름(5008)만을 갖는 차폐 전기 케이블(5002)을 도시한다. 절연 전도체(5006)들이 한 쌍의 절연 전도체만을 각각 갖는 2개의 전도체 세트(5004)들로 배열되지만, 본 명세서에서 논의된 바와 같이 다른 개수의 절연 전도체들을 갖는 전도체 세트들이 또한 고려된다. 차폐 전기 케이블(5002)이 다양한 예시적인 위치에서 접지 전도체(5012)들을 포함하도록 도시되어 있지만, 필요하다면 접지 전도체(5012)들 중 임의의 것 또는 전부가 생략될 수 있거나, 추가의 접지 전도체들이 포함될 수 있다. 접지 전도체(5012)는 전도체 세트(5004)의 절연 전도체(5006)와 실질적으로 동일한 방향으로 연장되고, 차폐 필름(5008)과 캐리어 필름(5046) 사이에 위치된다. 하나의 접지 전도체(5012)가 차폐 필름(5008)의 압착 부분(5009)에 포함되고 3개의 접지 전도체(5012)들이 전도체 세트(5004)에 포함된다. 이들 3개의 접지 전도체(5012)들 중 하나는 절연 전도체(5006)와 차폐 필름(5008) 사이에 위치되고, 이들 3개의 접지 전도체(5012)들 중 2개와 절연 전도체(5006)는 대체로 단일 평면 내에 배열된다.
도 28a 내지 도 28d는 본 발명의 태양에 따른 차폐 전기 케이블의 다양한 예시적인 실시예를 도시하는 단면도이다. 도 28a 내지 도 28d는 캐리어 필름이 존재하지 않는 상태에서 차폐 필름에 의한 전도체 세트의 부분적인 적용 범위의 다양한 예를 도시한다. 차폐 필름에 의한 적용 범위의 크기는 실시예들 간에 다르다. 도 28a에 도시된 실시예에서, 전도체 세트는 가장 큰 적용 범위를 갖는다. 도 28d에 도시된 실시예에서, 전도체 세트는 가장 작은 적용 범위를 갖는다. 도 28a 및 도 28b에 도시된 실시예에서, 전도체 세트의 주연부의 절반 초과가 차폐 필름에 의해 덮인다. 도 28c에 도시된 실시예에서, 전도체 세트의 주연부의 약 절반이 차폐 필름에 의해 덮인다. 도 28d에 도시된 실시예에서, 전도체 세트의 주연부의 절반 미만이 차폐 필름에 의해 덮인다. 보다 큰 적용 범위의 크기는 보다 우수한 전자기 간섭(EMI) 절연 및 감소된 신호 감쇠(근접 효과의 감소에 기인함)를 제공한다. 이들 실시예에서, 전도체 세트가 2개의 실질적으로 평행한 길이방향 절연 전도체들을 포함하지만, 다른 실시예에서, 전도체 세트는 하나 또는 2개 초과의 실질적으로 평행한 길이방향 절연 전도체들을 포함할 수 있다.
도 28a를 참조하면, 차폐 전기 케이블(5102)은 전도체 세트(5104) 및 차폐 필름(5108)을 포함한다. 전도체 세트(5104)는 케이블(5102)의 길이를 따라 연장되는 2개의 절연 전도체(5106)들을 포함한다. 차폐 필름(5108)은 전도체 세트(5104)의 양 측부로부터 연장되는 압착 부분(5109)들을 포함한다. 압착 부분(5109)들은 대체로 평평한 차폐 필름을 상호작용식으로 한정한다. 차폐 필름(5108)은 전도체 세트(5104)를 부분적으로 덮는 커버 부분(5107)을 추가로 포함한다. 커버 부분(5107)은 전도체(5104)의 대응하는 단부 전도체(5106)와 실질적으로 동심인 동심 부분(5111)을 포함한다. 차폐 필름(5108)의 커버 부분(5107)은 도 28a에 도시된 전도체 세트(5104)의 하부면 및 전체 좌측과 우측면을 덮는다.
도 28b를 참조하면, 차폐 전기 케이블(5202)은 전술되고 도 28a에 도시된 차폐 전기 케이블(5102)과 몇 가지 점에서 유사하다. 그러나, 차폐 전기 케이블(5202)에서, 차폐 필름(5208)의 커버 부분(5207)은 전도체 세트(5204)의 하부면 및 좌측과 우측면의 절반 초과를 덮는다.
도 28c를 참조하면, 차폐 전기 케이블(5302)은 전술되고 도 28a에 도시된 차폐 전기 케이블(5102)과 유사하다. 그러나, 차폐 전기 케이블(5302)에서, 차폐 필름(5308)의 커버 부분(5307)은 전도체 세트(5304)의 하부면 및 좌측과 우측면의 약 절반을 덮는다.
도 28d를 참조하면, 차폐 전기 케이블(5402)은 전술되고 도 28a에 도시된 차폐 전기 케이블(5102)과 몇 가지 점에서 유사하다. 그러나, 차폐 전기 케이블(5402)에서, 차폐 필름(5408)의 커버 부분(5411)은 전도체 세트(5404)의 하부면 및 좌측과 우측면의 절반 미만을 덮는다.
캐리어 필름에 대한 대안으로서, 예를 들어 본 발명의 태양에 따른 차폐 전기 케이블은 선택적인 비전도성 지지체를 포함할 수 있다. 이러한 지지체는 전도체 세트의 물리적 적용 범위를 완성하고 차폐 전기 케이블의 기계적 안정성을 부가하기 위해 사용될 수 있다. 도 29a 내지 도 29d는 비전도성 지지체를 포함하는 본 발명의 태양에 따른 차폐 전기 케이블의 다양한 예시적인 실시예를 도시하는 단면도이다. 이들 실시예에서, 비전도성 지지체가 2개의 절연 전도체들을 포함하는 전도체 세트와 함께 사용되지만, 다른 실시예에서, 비전도성 지지체는 하나 또는 2개 초과의 실질적으로 평행한 길이방향 절연 전도체들을 포함하는 전도체 세트와 함께 또는 접지 전도체와 함께 사용될 수 있다. 지지체는 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아미드-이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리카르보네이트, 실리콘 고무, 에틸렌 프로필렌 다이엔 고무, 폴리우레탄, 아크릴레이트, 실리콘, 천연 고무, 에폭시 및 합성 고무 접착제를 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 적합한 중합체 재료를 포함할 수 있다. 지지체는 의도된 응용에 적합한 특성들을 제공하기 위해 하나 이상의 첨가제 및/또는 충전제를 포함할 수 있다.
도 29a를 참조하면, 차폐 전기 케이블(5502)은 전술되고 도 28a에 도시된 차폐 전기 케이블(5102)과 유사하지만, 차폐 필름(5508)의 커버 부분(5507) 반대편에서 전도체 세트(5504)를 부분적으로 덮는 비전도성 지지체(5548)를 추가로 포함한다. 지지체(5548)는 절연 전도체(5506)들을 둘러싸도록 전도체 세트(5504)의 상부면을 덮을 수 있다. 지지체(5548)는 대체로 평평한 상부 표면(5548a)을 포함한다. 차폐 필름(5508)의 압착 부분(5509)들 및 상부 표면(5548a)은 실질적으로 동일 평면 상에 있다.
도 29b를 참조하면, 차폐 전기 케이블(5602)은 전술되고 도 28b에 도시된 차폐 전기 케이블(5202)과 유사하지만, 차폐 필름(5608)의 커버 부분(5607) 반대편에서 전도체 세트(5604)를 부분적으로 덮는 비전도성 지지체(5648)를 추가로 포함한다. 지지체(5648)는 전도체 세트(5604)의 상부면을 부분적으로만 덮어서, 절연 전도체(5606)들을 부분적으로 노출된 상태로 남게 한다.
도 29c를 참조하면, 차폐 전기 케이블(5702)은 전술되고 도 28c에 도시된 차폐 전기 케이블(5302)과 유사하지만, 차폐 필름(5708)의 커버 부분(5707) 반대편에서 전도체 세트(5704)를 부분적으로 덮는 비전도성 지지체(5748)를 추가로 포함한다. 지지체(5748)는 본질적으로 전도체 세트(5704)의 전체 상부면을 덮어서, 본질적으로 절연 전도체(5706)들을 완전하게 에워싼다. 지지체(5748)의 적어도 일부분은 절연 전도체(5706)와 실질적으로 동심이다. 지지체(5748)의 일부분은 절연 전도체(5706)들과 차폐 필름(5708) 사이에 배치된다.
도 29d를 참조하면, 차폐 전기 케이블(5802)은 전술되고 도 28d에 도시된 차폐 전기 케이블(5402)과 유사하지만, 차폐 필름(5808)의 커버 부분(5807) 반대편에서 전도체 세트(5804)를 부분적으로 덮는 비전도성 지지체(5848)를 추가로 포함한다. 지지체(5848)는 전도체 세트(5804)의 상부면을 부분적으로만 덮어서, 절연 전도체(5806)들을 부분적으로 노출된 상태로 남게 한다. 지지체(5848)의 일부분은 절연 전도체(5806)들과 차폐 필름(5808) 사이에 배치된다.
차폐 케이블의 추가의 논의가 본 출원과 동일자로 출원되고 본 명세서에 참고로 포함된 "차폐 전기 케이블을 위한 커넥터 배열(Connector Arrangements for Shielded Electrical Cables)" (대리인 관리번호 66887US002)에 제공되어 있다.
이제, 본 발명자들은 상호 차폐된 전도체 세트들의 높은 패킹(packing) 밀도를 채용할 수 있는 차폐 리본 케이블에 관한 추가의 상세 사항을 제공한다. 개시된 케이블들의 설계 특징부들은 단일 리본 케이블에서 신호 라인들의 매우 높은 밀도를 허용하는 형식으로 케이블들이 제조되게 한다. 이는 고밀도 정합 인터페이스 및 초박형 커넥터를 가능하게 할 수 있고/있거나 표준 커넥터 인터페이스에 의해 누화 격리를 가능하게 할 수 있다. 게다가, 고밀도 케이블은 신호 쌍 당 제조 비용을 감소시킬 수 있고, 쌍들의 조립체의 굽힘 강성을 감소시킬 수 있으며(예를 들어, 일반적으로, 고밀도의 하나의 리본은 보다 낮은 밀도의 2개의 적층된 리본들보다 더 쉽게 구부러짐), 하나의 리본은 2개의 적층된 리본들보다 일반적으로 더 얇으므로 총 두께를 감소시킬 수 있다.
개시된 차폐 케이블들 중 적어도 일부에 대한 하나의 가능한 응용은 컴퓨터 시스템 또는 다른 전자 시스템의 구성요소들 또는 장치들 사이의 고속 (I/O) 데이터 전송에서이다. 국제 정보기술 표준화 위원회(International Committee for Information Technology Standards, INCITS)에 의해 유지되는 SAS(Serial Attached SCSI)로 알려진 프로토콜은 하드 드라이브 및 테이프 드라이브와 같은 컴퓨터 저장 장치 내외로의 데이터의 이동을 수반하는 컴퓨터 버스 프로토콜이다. SAS는 표준 SCSI 명령 세트를 사용하고, 포인트-투-포인트(point-to-point) 직렬 프로토콜을 포함한다. SAS 사양 내의 소정 유형의 커넥터를 위해 미니-SAS로서 알려진 규정이 개발되었다.
미니-SAS 케이블 조립체와 같은 내부 응용을 위한 종래의 쌍축(twinax) 케이블 조립체는 개별 쌍축 쌍들을 이용하는데, 각각의 쌍은 그 자신의 동반하는 드레인 와이어를 가지고, 일부 경우에는 2개의 드레인 와이어들을 갖는다. 그러한 케이블을 종단접속할 때, 각각의 쌍축 쌍의 각각의 절연 전도체가 관리되어야 할 뿐만 아니라 각각의 쌍축 쌍에 대한 각각의 드레인 와이어(또는 2개의 드레인 와이어들)가 또한 관리되어야 한다. 이들 종래의 쌍축 쌍은 전형적으로, 이들이 함께 루트가 설정될 수 있도록 쌍들을 수용하는 성긴(loose) 외측 브레이드 내에 배치되는 성긴 번들(bundle)로 배열된다. 대조적으로, 본 명세서에 설명된 차폐 리본 케이블은, 필요하다면, 예를 들어 제1 4쌍 리본 케이블이 패들 카드(예를 들어, 상기 도 3d 참조)의 하나의 주 표면(major surface)에 결합되고 제1 4쌍 리본 케이블과 구성 또는 레이아웃이 유사하거나 실질적으로 동일할 수 있는 제2 4쌍 리본 케이블이 패들 카드의 동일 단부에서 다른 주 표면에 결합되어 4개의 전송 차폐 쌍들 및 4개의 수신 차폐 쌍들을 갖는 4x 또는 4i 미니-SAS 조립체를 제조하는 구성에서 사용될 수 있다. 이러한 구성은 종래의 케이블의 쌍축 쌍들을 이용하는 구성에 비해 유리한데, 부분적으로 그 이유는 쌍축 쌍 당 1 미만의 드레인 와이어가 사용될 수 있어서 종단접속을 위해 더 적은 드레인 와이어가 관리될 필요가 있기 때문이다. 그러나, 2개의 4쌍 리본 케이블들의 스택(stack)을 이용하는 구성은, 4x/4i 조립체를 제공하기 위해 2개의 별개의 리본들이 필요하게 되어 2개의 리본들을 관리하는 수반하는 요건을 가지고 그리고 단지 하나의 리본에 비해 2개의 리본들의 불리한 증가된 강성 및 두께를 가지게 된다는 제한을 보유한다.
본 발명자들은 개시된 차폐 리본 케이블들이 충분히 조밀하게, 즉 충분히 작은 와이어간 간격, 충분히 작은 전도체 세트간 간격을 가지고, 그리고 충분히 작은 드레인 와이어들의 개수 및 드레인 와이어 간격을 가지고, 그리고 적당한 손실 특성 및 누화 또는 차폐 특성을 가지고 제조되어, 커넥터와 결합하기 위해 단일 평면을 따라 연장하도록, 적층된 구성보다는 나란히 배열된 다수의 리본 케이블들 또는 단일 리본 케이블을 허용할 수 있다는 것을 밝혀내었다. 이러한 리본 케이블 또는 케이블들은 총 적어도 3개의 쌍축 쌍들을 포함할 수 있고, 다수의 케이블들이 사용되는 경우, 적어도 하나의 리본은 적어도 2개의 쌍축 쌍들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 단일 리본 케이블이 사용될 수 있고, 필요하다면, 리본 케이블이 하나의 평면만을 따라 연장될지라도, 신호 쌍들은 커넥터 또는 다른 종단접속 구성요소의 2개의 평면들 또는 주 표면들로 루트가 설정될 수 있다. 루트 설정은 다수의 방식으로 달성될 수 있는데, 예를 들어 개별 전도체의 팁 또는 단부는 종단접속 구성요소의 하나의 또는 다른 주 표면과 접촉하도록 리본 케이블의 평면 외부로 구부러질 수 있거나, 종단접속 구성요소는 예를 들어 하나의 주 표면 상의 하나의 전도성 경로 부분을 다른 주 표면 상의 다른 전도성 경로 부분으로 연결하는 전도성 관통 구멍 또는 비아를 이용할 수 있다. 고밀도 케이블에 특히 중요한 것은, 리본 케이블이 또한 바람직하게는 전도체 세트들보다 더 적은 드레인 와이어들을 포함하는 것이며, 전도체 세트들 중 일부 또는 전부가 쌍축 쌍인 경우에, 즉 전도체 세트들 중 일부 또는 전부 각각이 한 쌍의 절연 전도체만을 포함하는 경우에, 드레인 와이어들의 개수는 바람직하게는 쌍축 쌍들의 개수보다 더 적다. 드레인 와이어들의 개수의 감소는 케이블의 폭이 감소되게 하는데, 그 이유는 주어진 케이블에서의 드레인 와이어들이 전형적으로 케이블의 폭 치수를 따라 서로 이격되기 때문이다. 드레인 와이어들의 개수의 감소는 또한 케이블과 종단접속 구성요소 사이에 필요한 접속부들의 개수를 감소시켜서, 또한 제조 단계들의 개수를 감소시키고 제조에 필요한 시간을 감소시킴으로써 제조를 간단하게 한다.
또한, 더 적은 드레인 와이어들을 사용함으로써, 존속하는 드레인 와이어(들)는 최근접 신호 와이어로부터 보통보다 더 멀리 위치되어 케이블 폭의 단지 약간의 증가로 인해 종단접속 공정을 상당히 더 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 주어진 드레인 와이어는 드레인 와이어의 중심으로부터 최근접 전도체 세트의 최근접 절연 와이어의 중심까지의 간격(σ1)에 의해 특성화될 수 있고, 최근접 전도체 세트는 σ2의 절연 전도체들의 중심간 간격에 의해 특성화될 수 있으며, σ1/σ2는 0.7 초과일 수 있다. 대조적으로, 종래의 쌍축 케이블은 절연 전도체 분리의 0.5배에 드레인 와이어 직경을 더한 드레인 와이어 간격을 갖는다.
개시된 차폐 전기 리본 케이블의 예시적인 고밀도 실시예에서, 2개의 인접한 쌍축 쌍들 사이의 중심간 간격 또는 피치(이 거리는 도 16과 관련하여 이하에서 Σ로서 불림)는 한 쌍 내의 신호 와이어들 사이의 중심간 간격(이 거리는 도 16과 관련하여 이하에서 σ로서 불림)의 적어도 4배 미만, 바람직하게는 3배 미만이다. Σ/σ < 4 또는 Σ/σ < 3으로 표현될 수 있는 이러한 관계는 내부 응용을 위해 설계된 재킷 없는 케이블 및 외부 응용을 위해 설계된 재킷 있는 케이블 둘 모두에 대해 충족될 수 있다. 본 명세서의 어떤 다른 곳에서 설명된 바와 같이, 본 발명자들은 Σ/σ가 2.5 내지 3의 범위인, 수용가능한 손실 및 차폐(누화) 특성을 갖는, 다수의 쌍축 쌍들을 갖는 차폐 전기 리본 케이블들을 입증하였다.
(케이블의 전도체 세트들 중 임의의 전도체 세트가 쌍축 구성의 한 쌍의 전도체들을 갖는지 여부와는 무관하게) 주어진 차폐 리본 케이블의 밀도를 특성화하는 대안적인 방식은 2개의 인접한 전도체 세트들의 최근접 절연 전도체들에 의거한다. 따라서, 차폐 케이블이 평탄하게 놓일 때, 제1 전도체 세트의 제1 절연 전도체가 (인접한) 제2 전도체 세트에 가장 가깝고, 제2 전도체 세트의 제2 절연 전도체는 제1 전도체 세트에 가장 가깝다. 제1 및 제2 절연 전도체들의 중심간 분리는 S이다. 제1 절연 전도체는 외경(D1), 예를 들어 그의 절연재의 직경 가지며, 제2 절연 전도체는 외경(D2), 예를 들어 그의 절연재의 직경을 갖는다. 많은 경우에, 전도체 세트는 동일한 크기의 절연 전도체들을 사용하는데, 이 경우에 D1 = D2이다. 그러나, 일부 경우에, D1 및 D2는 상이할 수 있다. 파라미터 Dmin은 D1 및 D2 중 더 작은 것으로서 정의될 수 있다. 물론, D1 = D2이면, Dmin = D1 = D2이다. 본 명세서에서 논의된 차폐 전기 리본 케이블에 대한 설계 특성을 사용하여, S/Dmin이 1.7 내지 2의 범위인 그러한 케이블이 제조될 수 있다.
밀접 패킹 또는 고밀도는 개시된 케이블들의 이하의 특징들, 즉 최소 개수의 드레인 와이어들에 대한 필요성, 또는 다르게 말하면, 커넥터 세트 당 1 미만의 드레인 와이어를 사용하여 케이블의 커넥터 세트들 중 일부 또는 전부에 대해 적당한 차폐를 제공하는 능력(그리고 일부 경우에, 예를 들어 매 2개, 3개 또는 4개 이상의 커넥터 세트들에 대해 1 미만의 드레인 와이어, 또는 전체 케이블에 대해 단지 하나 또는 2개의 드레인 와이어); 고주파 신호 절연 구조물, 예를 들어 인접한 전도체 세트들 사이에서의 적합한 기하학적 형상의 차폐 필름; 케이블 구성에 사용되는 층들의 비교적 작은 개수 및 두께; 및 절연 전도체, 드레인 와이어 및 차폐 필름의 적절한 배치 및 구성을 보장하는 형성 공정 중 하나 이상에 의해 부분적으로 달성될 수 있으며, 케이블의 길이를 따라 균일성을 제공하는 방식으로 그렇게 한다. 고밀도 특성은 대량으로 스트리핑되고 패들 카드 또는 다른 선형 어레이에 대량 종단접속될 수 있는 케이블에 유리하게 제공될 수 있다. 대량 스트리핑 및 종단접속은 케이블의 하나, 일부 또는 전부의 드레인 와이어들을 그들의 각자의 최근접 신호 라인, 즉 최근접 전도체 세트의 최근접 절연 전도체로부터 전도체 세트의 인접한 절연 전도체들 사이의 간격의 1/2보다 더 큰, 바람직하게는 그러한 간격의 0.7배보다 더 큰 거리만큼 분리시킴으로써 용이하게 된다.
드레인 와이어를 차폐 필름에 전기 접속하고 각각의 전도체 세트를 실질적으로 둘러싸도록 차폐 필름을 적절히 형성함으로써, 차폐 구조물은 단독으로 인접한 전도체 세트들 사이에서 적당한 고주파 누화 격리를 제공할 수 있으며, 최소 개수의 드레인 와이어들만으로 차폐 리본 케이블을 구성할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 주어진 케이블은 2개의 드레인 와이어들만을 가질 수 있지만(이들 중 하나는 케이블의 각각의 에지에 또는 그 부근에 위치될 수 있음), 하나의 드레인 와이어만이 또한 가능하며, 물론 2개 초과의 드레인 와이어들이 또한 가능하다. 케이블 구성에서 더 적은 드레인 와이어를 사용함으로써, 패들 카드 또는 다른 종단접속 구성요소 상에 더 적은 종단접속 패드가 요구되며, 따라서 그 구성요소는 더 작게 만들어질 수 있고/있거나 더 높은 신호 밀도를 지원할 수 있다. 마찬가지로, 케이블은 더 작게(더 좁게) 만들어질 수 있고, 더 높은 신호 밀도를 가질 수 있는데, 그 이유는 더 적은 드레인 와이어들이 존재하여 더 적은 리본 폭을 소비하기 때문이다. 드레인 와이어의 감소된 개수는 개시된 차폐 케이블이 종래의 이산된 쌍축 케이블, 이산된 쌍축 쌍들로 구성된 리본 케이블, 및 통상의 리본 케이블보다 더 높은 밀도를 지원하게 하는 데 있어서 중요한 인자이다.
근단 누화(near-end crosstalk) 및/또는 원단 누화는 개시된 케이블 및 케이블 조립체를 포함한 임의의 전기 케이블에서의 신호 무결성 또는 차폐의 중요한 척도일 수 있다. 케이블에서 그리고 종단접속 영역에서 신호 라인들을 함께 더 근접하게 그룹화시키는 것(예를 들어, 쌍축 쌍 또는 다른 전도체 세트)은 바람직하지 않은 누화를 증가시키는 경향이 있지만, 본 명세서에 개시된 케이블 설계 및 종단접속 설계는 이러한 경향을 없애는 데 사용될 수 있다. 케이블 내에서의 누화 및 커넥터 내부에서의 누화라는 주제는 별개로 다루어질 수 있지만, 누화 감소를 위한 이들 방법 중 몇몇은 향상된 누화 감소를 위해 함께 사용될 수 있다. 개시된 케이블에서 고주파 차폐를 증가시키고 누화를 감소시키기 위하여, 케이블의 반대면들 상에서 2개의 차폐 필름들을 사용하여 전도체 세트(예를 들어, 쌍축 쌍)들을 가능한 한 완전하게 둘러싸는 차폐체를 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 차폐 필름들의 커버 부분들이 조합되어 임의의 주어진 전도체 세트를 실질적으로, 예를 들어 전도체 세트의 주연부의 적어도 75% 또는 적어도 80, 85 또는 90%를 둘러싸도록 차폐 필름들을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 케이블의 압착 구역에서 차폐 필름들 사이의 임의의 간극을 최소화하는 것(제거하는 것을 포함), 및/또는 차폐 필름들 사이에서의 전도성 접착제의 사용 또는 하나 이상의 드레인 와이어를 통한 전기 접촉 또는 직접 접촉 또는 터칭에 의한 것과 같은 2개의 차폐 필름들 사이에서의 직접 전기 접촉 또는 낮은 임피던스를 사용하는 것이 종종 바람직하다. 주어진 케이블 또는 시스템에 대해 개별 "전송" 및 "수신" 쌍축 쌍들 또는 전도체들이 한정되거나 규정되는 경우에, 동일한 리본 케이블에서 가능한 정도까지, 서로 물리적으로 옆에 있는 모든 그러한 "전송" 전도체들을 그룹화하고, 서로 옆에 있지만 전송 쌍들로부터 분리된 모든 그러한 "수신" 전도체들을 그룹화함으로써, 케이블에서 그리고/또는 종단접속 구성요소에서 고주파 차폐가 또한 향상될 수 있다. 전도체들의 전송 그룹은 또한, 본 명세서의 어떤 다른 곳에서 설명된 바와 같이 하나 이상의 드레인 와이어 또는 다른 절연 구조물에 의해 전도체들의 수신 그룹으로부터 분리될 수 있다. 일부 경우에, 2개의 분리된 리본 케이블들, 즉 하나는 전송 전도체들을 위한 것이고 하나는 수신 전도체들을 위한 것이 사용될 수 있지만, 2개(또는 그 이상)의 케이블들이 바람직하게는 적층되기보다는 나란한 구성으로 배열되어, 리본 케이블의 단일 가요성 평면의 이점이 유지될 수 있게 한다.
설명된 차폐 케이블은 3 내지 15 ㎓ 범위의 규정된 주파수에서 그리고 1 미터 케이블 길이에 대해 누화 C1으로 특성화되는 주어진 전도체 세트의 인접한 절연 전도체들 사이에서 고주파 절연을 나타낼 수 있고, 규정된 주파수에서 누화 C2로 특성화되는 (케이블의 압착 부분에 의해 제1 전도체 세트로부터 분리된) 인접한 전도체 세트와 주어진 전도체 세트 사이에 고주파 절연을 나타낼 수 있으며, C2는 C1보다 10 dB 이상 더 낮다. 대안적으로 또는 그에 더하여, 설명된 차폐 케이블은 미니-SAS 응용에 사용된 것과 유사하거나 이와 동일한 차폐 사양을 충족시킬 수 있는데, 주어진 신호 강도의 신호가 케이블의 일 단부에서 전송 전도체 세트들 중 하나(또는 수신 전도체 세트들 중 하나)에 결합되고, 케이블의 동일한 단부에서 측정된 수신 전도체 세트들 모두(또는 전송 전도체 세트들 모두)의 누적 신호 강도가 계산된다. 원래의 신호 강도에 대한 누적 신호 강도의 비로 연산되고 데시벨로 표현되는 근단 누화는 바람직하게는 -26 dB 미만이다.
케이블 단부들이 적절히 차폐되지 않는 경우, 케이블 단부에서의 누화는 주어진 응용에 대해 중요하게 될 수 있다. 개시된 케이블에 의한 가능한 해결책은 차폐 필름들의 구조물을 절연 전도체들의 종단접속 지점에 가능한 한 가깝게 유지하여 전도체 세트 내에서의 임의의 표유(stray) 전자기장을 수용하는 것이다. 케이블의 범위를 넘어, 패들 카드 또는 다른 종단접속 구성요소의 설계 상세사항이 시스템에 대해 적당한 누화 격리를 유지하도록 또한 맞춤될 수 있다. 계획에는 전송 및 수신 신호들을 가능한 정도까지 서로로 전기 절연시키는 것, 예를 들어 이들 2개의 신호 유형들과 연관된 전도체들 및 와이어들을 가능한 한 서로 물리적으로 멀리 떨어지게 종단접속하고 루트 설정하는 것이 포함된다. 하나의 선택 사양은 패들 카드의 상이한 평면들 또는 반대면들 상에서 신호를 자동적으로 루트 설정하는 데 사용될 수 있는 패들 카드의 분리된 면들(반대의 주 표면들) 상의 그러한 와이어들 및 전도체들을 종단접속하는 것이다. 다른 선택 사양은 전송 와이어들을 수신 와이어들로부터 측방향으로 분리시키기 위해 그러한 와이어들 및 전도체들을 측방향으로 가능한 한 멀리 떨어지게 종단접속시키는 것이다. 이들 계획의 조합이 추가의 격리를 위해 또한 사용될 수 있다. (이 점에 있어서, 앞서 본 명세서에 참고로 포함된, 앞서 인용된 "차폐 전기 케이블을 위한 커넥터 배열" (대리인 관리번호 66887US002)을 참조한다.) 이들 계획은 종래의 크기 또는 감소된 크기의 패들 카드뿐만 아니라 리본 케이블의 단일 평면과 조합되어, 개시된 고밀도 리본 케이블에 사용될 수 있으며, 이들 둘 모두는 유의한 시스템 이점들을 제공할 수 있다.
독자에게 패들 카드 종단접속과 관련한 상기 논의 및 패들 카드에 대한 본 명세서의 어떤 다른 곳에서의 논의가 임의의 다른 유형의 종단접속을 포함하는 것으로 또한 이해되어야 한다는 것이 다시 말하여진다. 예를 들어, 스탬핑된 금속 커넥터는 리본 케이블에 접속하기 위한 1열 또는 2열의 접촉부들의 선형 어레이들을 포함할 수 있다. 그러한 열들은 접촉부들의 2개의 선형 어레이들을 또한 포함할 수 있는 패들 카드의 열들과 유사할 수 있다. 개시된 케이블 및 종단접속 구성요소에 대한 동일한 엇걸린, 교번적인, 그리고 분리된 종단접속 계획들이 채용될 수 있다.
손실 또는 감쇠는 많은 전기 케이블 응용들에 대한 다른 중요한 고려사항이다. 고속 I/O 응용들에 대한 하나의 전형적인 손실 사양은 케이블이 예를 들어 5 ㎓의 주파수에서 -6 dB 미만의 손실을 갖는다는 것이다. (이 점에 있어서, 독자는 예를 들어 -5 dB의 손실이 -6 dB의 손실보다 더 작다는 것을 이해할 것이다.) 그러한 사양은 전도체 세트의 절연 전도체를 위해 그리고/또는 드레인 와이어를 위해 보다 얇은 와이어를 단순히 사용함으로써 케이블을 소형화하려는 시도에 제한을 둔다. 일반적으로, 다른 인자들이 동일하다면, 케이블에 사용되는 와이어가 더 얇게 됨에 따라, 케이블 손실은 증가한다. 와이어의 도금, 예를 들어 은 도금, 주석 도금 또는 금 도금은 케이블 손실에 영향을 줄 수 있지만, 많은 경우에, 중실형 코어 설계든지 스트랜드형 와이어 설계든지, 약 32 게이지(32 AWG)보다 더 작거나 약간 더 작은 와이어 크기는 일부 고속 I/O 응용에서 신호 와이어에 대한 실제적인 더 낮은 크기 제한을 나타낼 수 있다. 그러나, 더 작은 와이어 크기가 다른 고속 응용에서 실행가능할 수 있고, 기술의 진보는 보다 작은 와이어 크기가 수용가능하게 하는 것으로 또한 예상될 수 있다.
이제 도 30a로 돌아가면, 거기서 패들 카드 등과 같은 종단접속 구성요소(11420)와 조합된 차폐 전기 리본 케이블(11402)을 포함하는 케이블 시스템(11401)을 보게 된다. 본 명세서의 어떤 다른 곳에서 도시되고 설명된 설계 특징들 및 특성들 중 임의의 것을 가질 수 있는 케이블(11402)은 케이블의 각자의 에지에 또는 그 부근에 각각 배치된 2개의 드레인 와이어(11412)들 및 8개의 전도체 세트(11404)들을 갖는 것으로 도시되어 있다. 각각의 전도체 세트는 실질적으로 쌍축 쌍인데, 즉 각각은 2개의 절연 전도체(11406)들만을 포함하고, 각각의 전도체 세트는 바람직하게는 고속 데이터 신호를 전송 및/또는 수신하도록 맞춤된다. 물론, 다른 개수의 전도체 세트들, 주어진 전도체 세트 내에서의 다른 개수의 절연 전도체들, 및 다른 개수의 드레인 와이어들(존재하는 경우)이 일반적으로 케이블(11402)을 위해 사용될 수 있다. 그러나, 8개의 쌍축 쌍들은 4개의 "레인(lane) 또는 "채널"과의 사용을 위해 설계된 패들 카드의 기존의 보급으로 인해 어느 정도 중요한데, 각각의 레인 또는 채널은 정확히 하나의 전송 쌍 및 정확히 하나의 수신 쌍을 갖는다. 케이블의 대체로 평탄하거나 평평한 설계 및 그의 설계 특성은 케이블이 도시된 바와 같이 용이하게 구부러지게 하거나 달리 조작되게 하면서 전도체 세트의 양호한 고주파 차폐 및 수용가능한 손실을 유지한다. 드레인 와이어의 개수(2)는 전도체 세트의 개수(8)보다 실질적으로 더 적어서, 케이블(11402)이 실질적으로 감소된 폭(w1)을 갖게 한다. 그러한 감소된 폭은 드레인 와이어(11412)들이 최근접 신호 와이어(최근접 절연 전도체(11406))에 대해 최근접 전도체 세트에서의 신호 와이어들의 간격의 적어도 0.7배만큼 이격된 경우에도 실현될 수 있는데, 그 이유는 (본 실시예에서) 2개의 드레인 와이어들만이 관여되기 때문이다.
종단접속 구성요소(11420)는 제1 단부(11420a) 및 대향하는 제2 단부(11420b)와, 제1 주 표면(11420c) 및 대향하는 제2 주 표면(11420d)을 갖는다. 구성요소(11420)의 적어도 제1 주 표면(11420c) 상에, 예를 들어 인쇄 또는 다른 종래의 침착 공정(들) 및/또는 에칭 공정(들)에 의해, 전도성 경로(11421)가 제공된다. 이 점에 있어서, 전도성 경로는 전형적으로 강직하거나 강성이지만 일부 경우에는 가요성일 수 있는 적합한 전기 절연 기재 상에 배치된다. 각각의 전도성 경로는 전형적으로 구성요소의 제1 단부(11420a)로부터 제2 단부(11420b)로 연장된다. 도시된 실시예에서, 케이블(11402)의 개별 와이어 및 전도체는 전도성 경로(11421)들 중 각자의 전도성 경로에 전기 접속된다.
간결성을 위해, 각각의 경로는 기재 또는 구성요소(11420)의 일 단부로부터 구성요소의 동일한 주 표면 상의 다른 단부로 연장하는 직선형인 것으로 도시되어 있다. 일부 경우에, 전도성 경로들 중 하나 이상이 기재 내의 구멍 또는 "비아"를 통해 연장될 수 있어, 예를 들어 경로의 일부분 및 일 단부가 하나의 주 표면 상에 있고 경로의 다른 부분 및 다른 단부가 기재의 반대의 주 표면 상에 있게 한다. 또한, 일부 경우에, 케이블의 와이어들 및 전도체들 중 일부는 기재의 하나의 주 표면 상의 전도성 경로(예를 들어, 접촉 패드)에 부착될 수 있는 반면, 와이어들 및 전도체들 중 다른 것은 구성요소의 동일한 단부에서 기재의 반대의 주 표면 상의 전도성 경로(예를 들어, 접촉 패드)에 부착될 수 있다. 이는 예를 들어 와이어 및 전도체의 단부들을 하나의 주 표면을 향해 상방으로 또는 다른 주 표면을 향해 하방으로 약간 굽힘으로써 달성될 수 있다. 일부 경우에, 차폐 케이블의 신호 와이어 및/또는 드레인 와이어에 대응하는 전도성 경로들 전부는 기재의 하나의 주 표면 상에 배치될 수 있다. 일부 경우에, 전도성 경로들 중 적어도 하나는 기재의 하나의 주 표면 상에 배치될 수 있고, 전도성 경로들 중 적어도 다른 하나는 기재의 반대의 주 표면 상에 배치될 수 있다. 일부 경우에, 전도성 경로들 중 적어도 하나는 제1 단부에서 기재의 제1 주 표면 상의 제1 부분과, 제2 단부에서 기재의 반대의 제2 주 표면 상의 제2 부분을 가질 수 있다. 일부 경우에, 차폐 케이블의 교번하는 전도체 세트들이 기재의 대향하는 주 표면들 상의 전도성 경로들에 부착될 수 있다.
종단접속 구성요소(11420) 또는 그의 기재는 폭(w2)을 갖는다. 예시적인 실시예에서, 케이블의 폭(w1)은 구성요소의 폭(w2)보다 상당히 더 크지는 않아, 예를 들어 케이블의 와이어와 구성요소의 전도성 경로 사이에 필요한 접속부를 만들기 위하여 케이블이 그의 단부에서 함께 묶이거나 접힐 필요가 없게 한다. 일부 경우에, w1은 w2보다 약간 더 클 수 있지만, 연관된 전도체 경로에 접속하기 위하여 전도체 세트의 단부가 깔때기형 방식으로 케이블의 평면 내에서 구부러질 수 있으면서 접속 지점에서 그리고 그 부근에서 케이블의 대체로 평평한 형태를 여전히 유지하도록 여전히 충분히 작을 수 있다. 일부 경우에, w1은 w2와 동일하거나 이보다 작을 수 있다. 종래의 4-채널 패들 카드는 현재 15.6 밀리미터의 폭을 가지며, 따라서 적어도 일부 응용에서 차폐 케이블이 약 16 ㎜ 이하 또는 약 15 ㎜ 이하의 폭을 갖는 것이 바람직하다.
도 30b 및 도 30c는 예시적인 차폐 전기 케이블의 정단면도로서, 이 도면들은 전도체 세트들의 밀도를 특성화하는 데 유용한 파라미터들을 또한 도시한다. 차폐 케이블(11502)은 케이블의 반대면들 상에서 제1 및 제2 차폐 필름(11508)들 - 그들 각자의 커버 부분, 압착 부분 및 전이 부분이 적합하게 형성됨 - 에 의해 서로 차폐된 적어도 3개의 전도체 세트(11504a, 11504b, 11504c)들을 포함한다. 차폐 케이블(11602)은 마찬가지로 제1 및 제2 차폐 필름(11608)들에 의해 서로 차폐된 적어도 3개의 전도체 세트(11604a, 11604b, 11604c)들을 포함한다. 케이블(11502)의 전도체 세트들은 상이한 개수의 절연 전도체(11506)들을 포함하며, 이때 전도체 세트(11504a)는 하나의 절연 전도체를, 전도체 세트(11504b)는 3개의 절연 전도체들을, 그리고 전도체 세트(11504c)는 (쌍축 설계를 위한) 2개의 절연 전도체들을 갖는다. 전도체 세트(11604a, 11604b, 11604c)들은 모두 정확히 2개의 절연 전도체(1606)들을 갖는 쌍축 설계이다. 도 30b 및 도 30c에 도시되지 않았지만, 각각의 케이블(11502, 11602)은 바람직하게는 또한, 바람직하게는 도 1 또는 도 30a에 도시된 것과 같은 케이블의 에지(들)에서 또는 그 부근에서 차폐 필름들 사이에 개재된, 적어도 하나 및 선택적으로 2개(또는 그 이상)의 드레인 와이어들을 포함한다.
도 30b에서, 2개의 인접한 전도체 세트들의 최근접 절연 전도체들에 관한 일부 식별되는 치수들을 보게 된다. 전도체 세트(11504a)는 전도체 세트(11504b)에 인접한다. 세트(11504a)의 절연 전도체(11506)는 세트(11504b)에 가장 가까우며, (도면의 전망으로부터) 세트(11504b)의 가장 좌측의 절연 전도체(11506)는 세트(11504a)에 가장 가깝다. 세트(11504a)의 절연 전도체는 외경(D1)을 가지고, 세트(11504b)의 가장 좌측의 절연 전도체는 외경(D2)을 갖는다. 이들 절연 전도체들의 중심간 분리는 S1이다. 파라미터 Dmin을 D1 및 D2 중 더 작은 것으로서 정의하는 경우, 조밀 패킹된 차폐 케이블에 대해 S1/Dmin이 1.7 내지 2의 범위에 있다고 규정할 수 있다.
도 30b에서, 전도체 세트(11504b)가 전도체 세트(11504c)에 인접하는 것을 또한 보게 된다. 세트(11504b)의 가장 우측의 절연 전도체(11506)는 세트(11504c)에 가장 가깝고, 세트(11504c)의 가장 좌측의 절연 전도체(11506)는 세트(11504b)에 가장 가깝다. 세트(11504b)의 가장 우측의 절연 전도체(11506)는 외경(D3)을 갖고, 세트(11504c)의 가장 좌측의 절연 전도체(11506)는 외경(D4)을 갖는다. 이들 절연 전도체들의 중심간 분리는 S3이다. 파라미터 Dmin을 D3 및 D4 중 더 작은 것으로서 정의하는 경우, 조밀 패킹된 차폐 케이블에 대해 S3/Dmin이 1.7 내지 2의 범위에 있다고 명시할 수 있다.
도 30c에서, 인접한 쌍축 쌍들의 적어도 하나의 세트를 갖는 케이블에 관한 일부 식별되는 치수들을 보게 된다. 전도체 세트(11604a, 11604b)들은 인접한 쌍축 쌍들의 하나의 그러한 세트를 나타낸다. 이들 2개의 전도체 세트들 사이의 중심간 간격 또는 피치는 Σ로서 표현된다. 쌍축 전도체 세트(11604a) 내의 신호 와이어들 사이의 중심간 간격은 σ1으로서 표현된다. 쌍축 전도체 세트(11604b) 내의 신호 와이어들 사이의 중심간 간격은 σ2로서 표현된다. 조밀 패킹된 차폐 케이블의 경우, Σ/σ1 및 Σ/σ2 중 하나 또는 둘 모두가 4 미만, 또는 3 미만, 또는 2.5 내지 3의 범위이라고 명시할 수 있다.
도 30d 및 도 30e에서, 패들 카드 등과 같은 종단접속 구성요소(11720)와 조합된 차폐 전기 리본 케이블(11702)을 포함하는 케이블 시스템(11701)의 평면도 및 측면도 각각을 보게 된다. 본 명세서의 어떤 다른 곳에서 도시되고 설명된 설계 특징들 및 특성들 중 임의의 것을 가질 수 있는 케이블(11702)은 케이블의 각자의 에지에 또는 그 부근에 각각 배치된 2개의 드레인 와이어(11712)들 및 8개의 전도체 세트(11704)들을 갖는 것으로 도시되어 있다. 각각의 전도체 세트는 실질적으로 쌍축 쌍인데, 즉 각각은 2개의 절연 전도체(11706)들만을 포함하고, 각각의 전도체 세트는 바람직하게는 고속 데이터 신호를 전송 및/또는 수신하도록 맞춤된다. 도 30a에서처럼, 드레인 와이어들의 개수(2)는 전도체 세트들의 개수(8)보다 실질적으로 작아, 예를 들어 케이블(11702)이 전도체 세트 당 1개 또는 2개의 드레인 와이어를 갖는 케이블에 비해 실질적으로 감소된 폭을 갖게 한다. 그러한 감소된 폭은 드레인 와이어(11712)들이 최근접 신호 와이어(최근접 절연 전도체(11706))에 대해 최근접 전도체 세트에서의 신호 와이어들의 간격의 적어도 0.7배만큼 이격된 경우에도 실현될 수 있는데, 그 이유는 (본 실시예에서) 2개의 드레인 와이어들만이 관여되기 때문이다.
종단접속 구성요소(11720)는 제1 단부(11720a) 및 대향하는 제2 단부(11720b)를 갖고, 제1 주 표면(11720c) 및 대향하는 제2 주 표면(11720d)을 갖는 적합한 기재를 포함한다. 전도성 경로(11721)들이 기재의 적어도 제1 주 표면(11720c) 상에 제공된다. 각각의 전도성 경로는 전형적으로 구성요소의 제1 단부(11720a)로부터 제2 단부(11720b)로 연장된다. 전도성 경로들은 구성요소의 양 단부들에서 접촉 패드들을 포함하는 것으로 도시되어 있으며, 도면에서 케이블(11702)의 개별 와이어 및 전도체는 대응하는 접촉 패드에서 전도성 경로(11721)들 중 각자의 전도성 경로에 전기 접속되는 것으로 도시되어 있다. 기재 상에서의 전도성 경로의 배치, 구성 및 배열, 그리고 종단접속 구성요소의 주 표면들 중 하나 또는 둘 모두에 부착된 케이블의 다양한 와이어 및 전도체의 배치, 구성 및 배열에 관한, 본 명세서의 어떤 다른 곳에서 논의된 변형예들이 또한 시스템(11701)에 적용되고자 한다는 것에 주목한다.
예
케이블(11402)(도 30a 참조)의 일반적인 레이아웃을 갖는 차폐 전기 리본 케이블을 제조하였다. 케이블은 신호 와이어를 위해 8개의 쌍축 쌍들로 배열된 16개의 32 게이지(AWG) 절연 와이어들과, 드레인 와이어를 위해 케이블의 에지들을 따라 배열된 2개의 32 (AWG) 비절연 와이어들을 이용하였다. 사용된 16개의 신호 와이어들 각각은 은 도금을 갖는 중실형 구리 코어를 가졌다. 2개의 드레인 와이어들 각각은 스트랜드형 구성(각각 7개의 스트랜드들)을 가졌고 주석 도금되었다. 절연 와이어의 절연재는 0.064 ㎝ (0.025 인치)의 공칭 외경을 가졌다. 16개의 절연 와이어들 및 2개의 비절연 와이어들을 2개의 차폐 필름들 사이에 개재된, 도 5c에 도시된 것과 유사한 장치로 이송하였다. 차폐 필름들은 실질적으로 동일하였으며, 하기의 구성을 가졌다: 폴리에스테르로 된 기부 층(0.0012 ㎝ (0.00048 인치)의 두께), 그 상부에 알루미늄으로 된 연속 층(0.00071 ㎝ (0.00028 인치)의 두께)이 배치됨, 그 상부에 전기 비전도성 접착제로 된 연속 층(0.0025 ㎝ (0.001 인치)의 두께)이 배치됨. 필름들의 금속 코팅들이 서로 대면하고 전도체 세트들과 대면하도록 차폐 필름들을 배향시켰다. 공정 온도는 약 132℃ (270℉)였다. 이러한 공정에 의해 제조된 얻어진 케이블이 촬영되었고, 도 30f에서 평면도로 도시되어 있으며, 케이블의 단부의 사면도가 도 30g에 도시되어 있다. 도면에서, 1804는 쌍축 전도체 세트를 지칭하고, 1812는 드레인 와이어를 지칭한다.
얻어진 케이블은 신호 와이어를 위해 사용된 절연 전도체 내에서의 중실형 코어의 동심도(concentricity)의 결여로 인해 이상적이지 못하였다. 그럼에도 불구하고, 비-동심도 문제를 고려하여(보정하여) 케이블의 소정의 파라미터 및 특성을 측정할 수 있었다. 예를 들어, 치수 D, d1, d2 (도 2c 참조)는 각각 약 0.071 ㎝, 0.0038 ㎝, 및 0.071 ㎝ (0.028 인치, 0.0015 인치, 및 0.028 인치)였다. 차폐 필름들 중 어느 하나의 차폐 필름의 어떠한 부분도 횡단면에서 케이블의 폭을 따른 임의의 지점에서의 곡률 반경이 50 마이크로미터 미만이지 않았다. 주어진 드레인 와이어로부터 최근접 쌍축 전도체 세트의 최근접 절연 와이어까지의 중심간 간격은 약 0.83 ㎜였고, 각각의 전도체 세트 내에서의 절연 와이어들의 중심간 간격(예를 들어, 도 30c에서 파라미터 σ1 및 σ2 참조)은 약 0.64 ㎜ (0.025 인치)였다. 인접한 쌍축 전도체 세트들의 중심간 간격(예를 들어, 도 30c에서 파라미터 Σ 참조)은 약 1.8 ㎜ (0.0715 인치)였다. 간격 파라미터 S(도 30b에서 S1 및 S3 참조)는 약 0.118 ㎝ (0.0465 인치)였다. 에지로부터 에지까지 측정된 케이블의 폭은 약 16 내지 17 밀리미터였고, 드레인 와이어들 사이의 간격은 15 밀리미터였다. 케이블은 드레인 와이어를 포함한 대량 종단접속을 용이하게 할 수 있었다.
이들 값으로부터, 드레인 와이어로부터 최근접 신호 와이어까지의 간격은 각각의 쌍축 쌍 내의 와이어간 간격의 약 1.3배여서, 와이어간 간격의 0.7배보다 컸으며; 케이블 밀도 파라미터 Σ/σ는 약 2.86이었는데, 즉 2.5 내지 3의 범위였고; 다른 케이블 밀도 파라미터 S/Dmin은 약 1.7이었는데, 즉 1.7 내지 2의 범위였으며; 비 d1/D (차폐 필름들의 압착 부분들의 최소 분리를 차폐 필름들의 커버 부분들 사이의 최대 분리로 나눔)는 약 0.05였는데, 즉 0.25 미만이고 또한 0.1 미만이었고; 비 d2/D (차폐 전도체들 사이의 소정 구역에서의 차폐 필름들의 커버 부분들 사이의 최소 분리를 차폐 필름들의 커버 부분들 사이의 최대 분리로 나눔)는 약 1이었는데, 즉 0.33 초과였음을 알게 된다.
또한, 케이블의 폭(즉, 에지로부터 에지까지 약 16 ㎜, 및 드레인 와이어로부터 드레인 와이어까지 15.0 ㎜)이 종래의 미니-SAS 내부 케이블 외측 몰딩 종단접속의 폭(전형적으로 17.1 ㎜)보다 작았고, 미니-SAS 패들 카드의 전형적인 폭(15.6 ㎜)과 대략 동일하였다는 것에 주목한다. 패들 카드보다 더 작은 폭은 와이어 단부들의 측방향 조절이 필요함이 없이 케이블로부터 패들 카드까지의 간단한 일대일 루트 설정을 허용한다. 케이블이 종단접속 보드 또는 하우징보다 약간 더 넓을지라도, 외측 와이어는 보드의 외부 에지들 상의 패드들과 만나도록 측방향으로 구부러지거나 루트 설정될 수 있었다. 물리적으로, 이 케이블은 다른 리본 케이블에 비해 2배의 밀도를 제공할 수 있고, (하나 적은 리본이 필요하게 되므로) 조립체에서의 두께가 절반일 수 있으며, 다른 일반적인 케이블보다 더 얇은 커넥터를 허용할 수 있다. 케이블 단부들은 본 명세서의 어떤 다른 곳에서 논의되는 바와 같이 종단접속 구성요소와 접속하기 위하여 임의의 적합한 방식으로 종단접속 및 조작될 수 있다.
이제, 온-디맨드 드레인 와이어 특징을 채용하는 차폐 리본 케이블에 관한 추가의 상세 사항을 제공한다.
개시된 차폐 전기 케이블들 중 많은 것에서, 차폐 필름들 중 하나 또는 둘 모두와 직접 또는 간접 전기 접촉하는 드레인 와이어는 케이블의 실질적으로 전체 길이에 걸쳐 그러한 전기 접촉을 이룬다. 이때, 드레인 와이어는 종단접속 위치에서 외부 접지 접속부에 연결되어 차폐체에 접지 기준을 제공하여, 누화를 발생시킬 수 있는 임의의 표유 신호를 감소(또는 "드레인")시키고 전자기 간섭(EMI)을 감소시킬 수 있다. 상세한 설명의 본 섹션에서, 전체 케이블 길이를 따르지 않고 케이블의 하나 이상의 절연 영역에서 주어진 드레인 와이어와 주어진 차폐 필름 사이에 전기 접촉을 제공하는 구성 및 방법을 보다 완전하게 설명한다. 절연 영역(들)에서의 전기 접촉에 의해 특성화되는 구성 및 방법을 때때로 온-디맨드 기술로 지칭한다.
이러한 온-디맨드 기술은 본 명세서의 어떤 다른 곳에서 설명된 차폐 케이블을 이용할 수 있는데, 여기서 케이블은 적어도 하나의 드레인 와이어를 포함하도록 제조되고, 드레인 와이어는 드레인 와이어의 길이의 전부에 걸쳐 또는 적어도 그 길이의 상당한 부분에 걸쳐 드레인 와이어와 적어도 하나의 차폐 필름 사이에서 높은 DC 전기 저항을 갖는다. 그러한 케이블은 온-디맨드 기술을 설명할 목적을 위해 미처리 케이블이라 지칭될 수 있다. 미처리 케이블은 이어서 적어도 하나의 특정 국부화 구역에서 처리되어, 국부화 구역에서의 차폐 필름(들)과 드레인 와이어 사이에서 (직접이든 간접이든) 전기 접촉을 제공하고 DC 저항을 실질적으로 감소시킬 수 있다. 국부화 구역에서의 DC 저항은, 예를 들어 10 옴 미만, 2 옴 미만, 또는 실질적으로 0 옴일 수 있다.
미처리 케이블은 적어도 하나의 드레인 와이어, 적어도 하나의 차폐 필름, 및 고속 신호를 운반하기에 적합한 적어도 하나의 절연 전도체를 포함하는 적어도 하나의 전도체 세트를 포함할 수 있다. 도 31a는 미처리 케이블로서 역할할 수 있는 예시적인 차폐 전기 케이블(11902)의 정단면도이지만, 본 명세서에서 도시되거나 설명된 사실상 임의의 다른 차폐 케이블이 또한 사용될 수 있다. 케이블(11902)은 하나 이상의 절연 전도체를 각각 포함하는 3개의 전도체 세트(11904a, 11904b, 11904c)들을 포함하며, 케이블은 또한 설명 목적을 위해 다양한 위치들에서 도시된 6개의 드레인 와이어(11912a 내지 11912f)들을 갖는다. 케이블(11902)은 또한 케이블의 반대면들 상에 배치되고 바람직하게는 각자의 커버 부분, 압착 부분 및 전이 부분을 갖는 2개의 차폐 필름(11908)들을 포함한다. 초기에, 비전도성 접착제 재료 또는 다른 순응성 비전도성 재료는 각각의 드레인 와이어를 하나 또는 둘 모두의 차폐 필름으로부터 분리한다. 드레인 와이어, 차폐 필름(들), 및 이들 사이의 비전도성 재료는 차폐 필름이 국부화 또는 처리 구역에서 요구에 따라 드레인 와이어와 직접 또는 간접 전기 접촉하도록 제조될 수 있게 구성된다. 이후에, 도시된 드레인 와이어(11912a 내지 11912f)들 중 임의의 드레인 와이어와 차폐 필름(11908) 사이에서 선택적인 전기 접촉을 달성하도록 적합한 처리 공정이 사용된다.
도 31b, 도 31c, 및 도 31d는 적어도 몇몇의 그러한 처리 공정들을 설명하는 차폐 케이블 또는 그의 일부분의 정단면도이다. 도 31b에서, 차폐 전기 케이블(12002)의 일부분은 대향하는 차폐 필름(12008)들을 포함하고, 차폐 필름들 각각은 전도성 층(12008a) 및 비전도성 층(12008b)을 포함할 수 있다. 차폐 필름들은 각각의 차폐 필름의 전도성 층이 드레인 와이어(12012) 및 다른 차폐 필름에 대면하도록 배향된다. 대안적인 실시예에서, 하나 또는 둘 모두의 차폐 필름의 비전도성 층이 생략될 수 있다. 중요하게는, 케이블(12002)은 드레인 와이어(12012)를 차폐 필름(12008)들 각각으로부터 분리하는 비전도성 재료(예를 들어, 유전체 재료)(12010)를 차폐 필름(12008)들 사이에서 포함한다. 일부 경우에, 재료(12010)는 비전도성 순응성 접착제 재료이거나 이를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 재료(12010)는 0.02 ㎜ 미만의 두께 또는 몇몇 다른 적합한 두께의 폴리올레핀과 같은 열가소성 유전체 재료이거나 이를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 재료(12010)는 케이블 제조 이전에 하나 또는 둘 모두의 차폐 필름을 덮는 얇은 층 형태일 수 있다. 일부 경우에, 재료(12010)는 케이블 제조 이전에 (그리고 미처리 케이블에서) 드레인 와이어를 덮는 얇은 절연 층의 형태일 수 있으며, 이 경우에 그러한 재료는 도 31b 및 도 31c에 도시된 실시예와 달리 케이블의 압착 구역 내로 연장되지 않을 수 있다.
국부화 접속을 이루기 위하여, 압축력 및/또는 열이 제한된 영역 또는 구역 내에 가해져, 재료(12010)를 효과적으로 비키게 함으로써 차폐 필름(12008)을 드레인 와이어(12012)와의 영구적인 전기 접촉 상태가 되게 할 수 있다. 전기 접촉은 직접 또는 간접적일 수 있으며, 10 옴 미만, 또는 2 옴 미만, 또는 실질적으로 0 옴의 국부화 처리 구역에서의 DC 저항에 의해 특성화될 수 있다. (물론 드레인 와이어의 미처리 부분이 드레인 와이어의 처리 부분(들)을 통해 차폐 필름에 전기 접속된다는 사실을 제외하고는, 드레인 와이어(12012)의 미처리 부분은 차폐 필름으로부터 물리적으로 계속 분리되어 있으며, 높은 DC 저항(예를 들어, > 100 옴)에 의해 특성화될 것이다.) 처리 절차는 후속 단계들에서 케이블의 상이한 절연 영역들에서 반복될 수 있고/있거나 임의의 주어진 단일 단계에서 케이블의 다수의 절연 영역들에서 수행될 수 있다. 차폐 케이블은 또한 바람직하게는 고속 데이터 통신을 위해 하나 이상의 절연 신호 와이어의 적어도 하나의 그룹을 포함한다. 도 31d에서, 예를 들어, 차폐 케이블(12102)은 차폐 필름(12108)들에 의해 제공되는 차폐를 갖는 복수의 쌍축 전도체 세트(12104)들을 갖는다. 케이블(12102)은 드레인 와이어(12112)들을 포함하며, 이들 중 2개(12112a, 12112b)는 처리 구성요소(12130)를 사용하여 예를 들어 압력, 열, 방사선, 및/또는 임의의 다른 적합한 제제에 의해 단일 단계로 처리되는 것으로 도시되어 있다. 처리 구성요소는 바람직하게는 케이블(12102)의 길이와 비교하여 작은 길이(도면의 평면에 수직인 축을 따른 치수)를 가져, 처리 구역이 케이블의 길이와 비교하여 유사하게 작도록 한다. 온-디맨드 드레인 와이어 접촉을 위한 처리 공정은 (a) 케이블 제조 동안에, (b) 케이블이 종단접속 공정을 위한 길이로 절단된 후에, (c) 종단접속 공정 동안에(심지어 케이블이 종단접속되는 때와 동시에), (d) (예를 들어, 케이블의 양 단부들에 종단접속 구성요소를 부착하는 것에 의해) 케이블이 케이블 조립체로 만들어진 후에, 또는 (e) (a) 내지 (d)의 임의의 조합에서 수행될 수 있다.
차폐 필름들 중 하나 또는 둘 모두와 드레인 와이어 사이에 국부화 전기 접촉을 제공하는 처리는 일부 경우에 압축을 이용할 수 있다. 처리는 재료를 심각하게 변형시켜 접촉을 일으키는 높은 국부적 힘을 가지고서 실온에서, 또는 예를 들어 위에서 논의된 열가소성 재료가 더욱 쉽게 유동할 수 있는 고온에서 수행될 수 있다. 처리는 또한 접촉을 이루기 위하여 초음파 에너지를 영역으로 전달하는 것을 또한 포함할 수 있다. 또한, 처리 공정은 차폐 필름과 드레인 와이어를 분리시키는 유전체 재료에서의 전도성 입자의 사용, 및/또는 드레인 와이어 및/또는 차폐 필름 상에 제공된 울퉁불퉁함에 의해 도움을 받을 수 있다.
도 31e 및 도 31f는 드레인 와이어와 차폐 필름(들) 사이에서 온-디맨드 접촉을 제공하도록 선택할 수 있는 대안적인 구성을 도시하는, 차폐 전기 케이블 조립체(12201)의 평면도이다. 둘 모두의 도면에서, 차폐 전기 리본 케이블(12202)은 그의 양 단부들에서 종단접속 구성요소(12220, 12222)에 접속된다. 종단접속 구성요소들 각각은 케이블(12202)의 각자의 와이어 및 전도체에 대한 전기 접속을 위해 개별 전도성 경로들이 상부에 제공된 기재를 포함한다. 케이블(12202)은 고속 데이터 통신에 적합하게 된 쌍축 전도체 세트와 같은 절연 전도체들의 수 개의 전도체 세트들을 포함한다. 케이블(12202)은 또한 2개의 드레인 와이어(12212a, 12212b)들을 포함한다. 드레인 와이어는 각각의 종단접속 구성요소의 각자의 전도성 경로에 접속되는 단부를 갖는다. 드레인 와이어는 또한 케이블의 적어도 하나의 차폐 필름 부근에 위치되고(예를 들어, 차폐 필름에 의해 덮이고), 바람직하게는 예를 들어 도 31a 및 도 31b의 단면도에 도시된 바와 같이 2개의 그러한 필름들 사이에 위치된다. 이하에서 설명될 국부화 처리 영역 또는 구역을 제외하고, 드레인 와이어(12212a, 12212b)는 케이블이 길이를 따른 임의의 지점에서 차폐 필름(들)과 전기 접촉을 이루지 않으며, 이는 임의의 적합한 수단에 의해, 예를 들어 본 명세서의 어떤 다른 곳에서 설명된 전기 절연 기술들 중 임의의 전기 절연 기술에 의해 달성될 수 있다. 미처리 영역에서 드레인 와이어와 차폐 필름(들) 사이의 DC 저항은, 예를 들어 100 옴 초과일 수 있다. 그러나, 케이블은 바람직하게는 위에서 설명된 바와 같은 선택된 구역 또는 영역에서 처리되어, 주어진 드레인 와이어와 주어진 차폐 필름(들) 사이에서 전기 접촉을 제공한다. 도 31e에서, 케이블(12202)은 국부화 영역(12213a)에서 처리되어 드레인 와이어(12212a)와 차폐 필름(들) 사이에서 전기 접촉을 제공하며, 이는 또한 국부화 영역(12213b, 12213c)에서 처리되어 드레인 와이어(12212b)와 차폐 필름(들) 사이에서 전기 접촉을 제공한다. 도 31f에서, 케이블(12202)는 동일한 국부화 영역(12213a, 12213b)들에서 그러나 또한 상이한 국부화 영역(12213d, 2213e)들에서 처리되는 것으로 도시되어 있다.
일부 경우에, 여분을 위해 또는 다른 목적을 위해 단일 드레인 와이어에 대해 다수의 처리 영역들이 사용될 수 있음에 주목한다. 다른 경우에, 주어진 드레인 와이어에 대해 단일 처리 영역이 사용될 수 있다. 일부 경우에, 제1 드레인 와이어를 위한 제1 처리 영역은 제2 드레인 와이어를 위한 제2 처리 영역과 동일한 길이방향 위치에 배치될 수 있다 - 예를 들어, 도 31e, 31f의 영역(12213a, 12213b)을 참조, 그리고 또한 도 31d에 도시된 절차를 참조. 일부 경우에, 하나의 드레인 와이어를 위한 처리 영역은 다른 드레인 와이어를 위한 처리 영역과는 상이한 길이방향 위치에 배치될 수 있다 - 예를 들어, 도 31e의 영역(12231a, 12213c), 또는 도 31f의 영역(12213d, 12213e) 참조. 일부 경우에, 하나의 드레인 와이어를 위한 처리 영역은 다른 드레인 와이어가 차폐 필름(들)과의 임의의 국부화 전기 접촉이 결여되는 케이블의 길이방향 위치에 배치될 수 있다 - 예를 들어, 도 31e의 영역(12213c), 또는 도 31f의 영역(12213d) 또는 영역(12213e) 참조.
도 31g는 드레인 와이어와 차폐 필름(들) 사이에서 온-디맨드 접촉을 제공하도록 선택될 수 있는 다른 구성을 도시하는, 다른 차폐 전기 케이블 조립체(12301)의 평면도이다. 조립체(12301)에서, 차폐 전기 리본 케이블(12302)은 그의 양 단부들에서 종단접속 구성요소(12320, 12322)에 접속된다. 종단접속 구성요소들 각각은 케이블(12302)의 각자의 와이어 및 전도체에 대한 전기 접속을 위해 개별 전도성 경로들이 상부에 제공된 기재를 포함한다. 케이블(12302)은 고속 데이터 통신에 적합하게 된 쌍축 전도체 세트와 같은 절연 전도체들의 수 개의 전도체 세트들을 포함한다. 케이블(12302)은 또한 수 개의 드레인 와이어(12312a 내지 12312d)들을 포함한다. 드레인 와이어는 각각의 종단접속 구성요소의 각자의 전도성 경로에 접속되는 단부를 갖는다. 드레인 와이어는 또한 케이블의 적어도 하나의 차폐 필름 부근에 위치되고(예를 들어, 차폐 필름에 의해 덮이고), 바람직하게는 예를 들어 도 31a 및 도 31b의 단면도에 도시된 바와 같이 2개의 그러한 필름들 사이에 위치된다. 이하에서 설명될 국부화 처리 영역 또는 구역을 제외하고, 적어도 드레인 와이어(112312a, 112312d)들은 케이블이 길이를 따른 임의의 지점에서 차폐 필름(들)과 전기 접촉을 이루지 않으며, 이는 임의의 적합한 수단에 의해, 예를 들어 본 명세서의 어떤 다른 곳에서 설명된 전기 절연 기술들 중 임의의 전기 절연 기술에 의해 달성될 수 있다. 미처리 영역에서 이들 드레인 와이어와 차폐 필름(들) 사이의 DC 저항은, 예를 들어 100 옴 초과일 수 있다. 그러나, 케이블은 바람직하게는 위에서 설명된 바와 같은 선택된 구역 또는 영역에서 처리되어, 이들 드레인 와이어와 주어진 차폐 필름(들) 사이에서 전기 접촉을 제공한다. 도면에서, 케이블(12302)은 국부화 영역(12313a)에서 처리되어 드레인 와이어(12312a)와 차폐 필름(들) 사이에서 전기 접촉을 제공하는 것으로 도시되어 있으며, 이는 또한 국부화 영역(12313b, 12313c)에서 처리되어 드레인 와이어(2312d)와 차폐 필름(들) 사이에서 전기 접촉을 제공하는 것으로 도시되어 있다. 드레인 와이어(12313b, 12312c)들 중 하나 또는 둘 모두는 국부화 처리에 적합한 유형의 것일 수 있거나, 하나 또는 둘 모두는 이들이 케이블 제조 동안에 실질적으로 그들의 길이를 따라 차폐 필름(들)과 전기 접촉을 이루는 보다 표준적인 방식으로 만들어질 수 있다.
예
본 절에서는 2개의 예들이 제공된다. 첫째, 도 31d에 도시된 차폐 케이블과 동일한 개수 및 구성의 전도체 세트들 및 드레인 와이어들을 갖는 2개의 실질적으로 동일한 미처리 차폐 전기 리본 케이블들을 제조하였다. 동일한 하기의 구성을 갖는 2개의 대향하는 차폐 필름들을 사용하여 각각의 케이블을 제조하였다: 폴리에스테르로 된 기부 층(0.0012 ㎝ (0.00048 인치)의 두께), 그 상부에 알루미늄으로 된 연속 층(0.00071 ㎝ (0.00028 인치)의 두께)이 배치됨, 그 상부에 전기 비전도성 접착제로 된 연속 층(0.0025 ㎝ (0.001 인치)의 두께)이 배치됨. 4개의 쌍축 전도체 세트들을 제조하기 위하여 각각의 케이블에 사용된 8개의 절연 전도체들은 30 게이지(AWG)인, 중실형 코어의 은 도금된 구리 와이어였다. 각각의 케이블에 사용된 8개의 드레인 와이어들은 32 게이지(AWG)인 주석 도금된 7-스트랜드형 와이어였다. 제조 공정에 사용되는 설정치를, 접착제 재료(폴리올레핀)의 얇은 층(10 마이크로미터 미만)이 각각의 드레인 와이어와 각각의 차폐 필름 사이에 남아 있어 미처리 케이블에서 이들 사이에서의 전기 접촉을 방지하도록 조절하였다. 2개의 미처리 케이블들을 약 1 미터의 길이로 각각 절단하였고 일 단부에서 대량 스트리핑하였다.
이들 미처리 케이블 중 제1 미처리 케이블을 처음으로 시험하여, 드레인 와이어들 중 임의의 드레인 와이어가 차폐 필름들 중 어느 것과 전기 접촉하는지 여부를 판단하였다. 이는 케이블의 스트리핑된 단부에서 마이크로-옴계(micro-ohmmeter)를 2개의 드레인 와이어들의 모든 28개의 가능한 조합들에 연결함으로써 행하여졌다. 이들 측정은 조합들 중 임의의 조합에 대해 측정가능한 DC 저항을 초래하지 않았다 - 즉, 모든 조합들은 100 옴을 훨씬 넘는 DC 저항을 생성하였다. 그리고 나서, 도 31d에 도시된 2개의 인접한 드레인 와이어들을 그들 드레인 와이어와 2개의 차폐 필름 사이에 국부화 접촉 영역을 제공하도록 하나의 단계에서 처리하였다. 다른 2개의 인접한 드레인 와이어들, 예를 들어 도 31d의 좌측에 있는 도면 부호 12112로 표시된 2개의 인접한 와이어들을 또한 제2 단계에서 동일한 방식으로 처리하였다. 각각의 처리는 약 0.64 ㎝ (0.25 인치) 길이 및 0.13 ㎝ (0.05 인치) 폭인 공구로 케이블의 일부분을 압착함으로써 달성되었으며, 공구 폭은 케이블의 하나의 길이방향 위치에서 2개의 인접한 드레인 와이어들을 덮는다. 각각의 처리된 부분은 케이블의 일 단부로부터 약 3 ㎝였다. 이러한 제1 예에서, 공구 온도는 220℃였고, 약 34.02 내지 68.04 ㎏ (75 내지 150 파운드)의 힘을 각각의 처리를 위해 10초 동안 가하였다. 그리고 나서, 공구를 제거하였고 케이블이 냉각되게 하였다. 그리고 나서, 마이크로-옴계를 처리 단부에 대향하는 케이블의 단부에 연결하였고, 2개의 드레인 와이어들의 모든 28개의 가능한 조합을 다시 시험하였다. 한 쌍(처리 드레인 와이어들 중 2개)의 DC 저항이 1.1 옴으로서 측정되었고, (처리 단부에 대향한 케이블의 단부에서 측정된) 2개의 드레인 와이어들의 모든 다른 조합들의 DC 저항은 측정가능하지 않았는데, 즉 100 옴을 훨씬 넘었다.
미처리 케이블들 중 제2 미처리 케이블을 또한 처음으로 시험하여, 드레인 와이어들 중 임의의 드레인 와이어가 차폐 필름들 중 어느 것과 전기 접촉하는지 여부를 판단하였다. 이는 다시 케이블의 스트리핑된 단부에서 마이크로-옴계를 2개의 드레인 와이어들의 모든 28개의 가능한 조합들에 연결함으로써 행하여졌으며, 측정들은 다시 조합들 중 임의의 조합에 대해 측정가능한 DC 저항을 초래하지 않았다 - 즉, 모든 조합들은 100 옴을 훨씬 넘는 DC 저항을 생성하였다. 그리고 나서, 도 21에 도시된 2개의 인접한 드레인 와이어들을 그들 드레인 와이어와 2개의 차폐 필름 사이에 국부화 접촉 영역을 제공하도록 제1 단계에서 처리하였다. 이러한 처리는 예 1에서와 동일한 공구로 행하여졌으며, 처리 부분은 케이블의 제1 단부로부터 약 3 ㎝였다. 제2 처리 단계에서, 동일한 2개의 드레인 와이어들을 제1 단계와 동일한 조건 하에서 그러나 제1 단부에 대향한 케이블의 제2 단부로부터 3 ㎝인 위치에서 처리하였다. 제3 단계에서, 다른 2개의 인접한 드레인 와이어들, 예를 들어 도 31d의 좌측에서 도면 부호 12112로 표시된 2개의 인접한 와이어들을 다시 케이블의 제1 단부로부터 3 ㎝에서 제1 단계와 동일한 방식으로 처리하였다. 제4 처리 단계에서, 단계 3에서 처리된 동일한 2개의 드레인 와이어들을 동일한 조건 하에서 그러나 케이블의 제2 단부로부터 3 ㎝의 처리 위치에서 처리하였다. 이러한 제2 예에서, 공구 온도는 210℃였고, 약 34.02 내지 68.04 ㎏ (75 내지 150 파운드)의 힘을 각각의 처리 단계를 위해 10초 동안 가하였다. 그리고 나서, 공구를 제거하였고 케이블이 냉각되게 하였다. 그리고 나서, 마이크로-옴계를 케이블의 일 단부에 연결하였고, 2개의 드레인 와이어들의 모든 28개의 가능한 조합들을 시험하였다. 조합들 중 5개에 대해 0.6 옴의 평균 DC 저항이 측정되었고(이들 조합 중 5개 모두는 처리 영역을 갖는 4개의 드레인 와이어들을 포함함), 처리 영역을 갖는 4개의 드레인 와이어들을 포함하는 나머지 조합에 대해 21.5 옴의 DC 저항이 측정되었다. 2개의 드레인 와이어들의 모든 다른 조합들의 DC 저항은 측정가능하지 않았는데, 즉 100 옴을 훨씬 넘었다.
도 32a는 이들 예를 위해 제조되고 처리된 차폐 전기 케이블들 중 하나의 사진이다. 4개의 국부화 처리 영역들을 볼 수 있다. 도 32b는 국부화 처리 영역들 중 2개를 도시하는, 도 32a의 일부분의 확대 상세도이다. 도 32c는 도 32a의 케이블의 정단면 레이아웃의 정면도의 개략적 표현이다.
이제, 다수의 드레인 와이어들을 채용할 수 있는 차폐 리본 케이블, 및 케이블의 하나 또는 2개의 단부에서 하나 이상의 종단접속 구성요소를 갖는 그러한 케이블의 특유한 조합들에 관한 추가의 상세 사항을 제공한다.
종래의 동축 또는 쌍축 케이블은 와이어들의 다수의 독립적인 그룹들을 사용하는데, 각각의 그룹은 케이블과 종단접속 지점 사이에서 접지 접속을 이루기 위하여 그들 자신의 드레인 와이어들을 갖는다. 본 명세서에서 설명된 차폐 케이블들의 유리한 이점은, 차폐 케이블들이 예를 들어 도 31a에 도시된 바와 같이, 구조물 전체에 걸쳐 다수의 위치들에서 드레인 와이어들을 포함할 수 있다는 것이다. 임의의 주어진 드레인 와이어는 차폐 구조물에 직접 (DC) 접속될 수 있거나, 차폐체에 AC 접속될 수 있거나(낮은 임피던스의 AC 접속), 차폐체에 불량하게 접속되거나 전혀 접속되지 않을 수 있다(높은 AC 임피던스). 드레인 와이어는 긴 전도체이기 때문에, 드레인 와이어는 차폐 케이블을 지나 연장되고 정합 커넥터의 접지 종단접속에 접속될 수 있다. 개시된 케이블의 이점은, 일반적으로 일부 응용들에서 더 적은 드레인 와이어들이 사용될 수 있다는 것인데, 그 이유는 차폐 필름에 의해 제공되는 전기 차폐체가 전체 케이블 구조물에 대해 공통이기 때문이다.
본 발명자들은 차폐 리본 케이블의 전도성 차폐체를 통해 전기적으로 상호접속될 수 있는 다양한 상이한 드레인 와이어 구성들을 유리하게 제공하기 위해 개시된 차폐 케이블을 사용할 수 있다는 것을 밝혀냈다. 간단히 말하면, 개시된 차폐 케이블들 중 임의의 차폐 케이블은 적어도 제1 및 제2 드레인 와이어를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 드레인 와이어들은 케이블의 길이를 따라 연장될 수 있고, 적어도 이들 둘 모두가 제1 차폐 필름과 전기 접촉하는 결과로서 서로 전기 접속될 수 있다. 이러한 케이블은 케이블의 제1 단부에서 하나 이상의 제1 종단접속 구성요소와, 케이블의 제2 단부에서 하나 이상의 제2 종단접속 구성요소와 조합될 수 있다. 일부 경우에, 제1 드레인 와이어는 하나 이상의 제1 종단접속 구성요소에 전기 접속될 수 있지만, 하나 이상의 제2 종단접속 구성요소에 전기 접속되지 않을 수 있다. 일부 경우에, 제2 드레인 와이어는 하나 이상의 제2 종단접속 구성요소에 전기 접속될 수 있지만, 하나 이상의 제1 종단접속 구성요소에 전기 접속되지 않을 수 있다.
제1 및 제2 드레인 와이어들은 케이블의 길이를 따라 연장되는 복수의 드레인 와이어들의 부재들일 수 있으며, 드레인 와이어들 중 n1개는 하나 이상의 제1 종단접속 구성요소에 접속될 수 있고, 드레인 와이어들 중 n2개는 하나 이상의 제2 종단접속 구성요소에 접속될 수 있다. 개수 n1은 n2와 같지 않을 수 있다. 또한, 하나 이상의 제1 종단접속 구성요소는 집합적으로 m1개의 제1 종단접속 구성요소들을 가질 수 있고, 하나 이상의 제2 종단접속 구성요소는 집합적으로 m2개의 제2 종단접속 구성요소들을 가질 수 있다. 일부 경우에, n2 > n1, 및 m2 > m1이다. 일부 경우에, m1 = 1이다. 일부 경우에, m1 = m2이다. 일부 경우에, m1 < m2이다. 일부 경우에, m1 > 1 및 m2 > 1이다.
이들과 같은 배열은 하나의 드레인 와이어를 외부 접속부에 접속하는 능력 및 하나 이상의 다른 드레인 와이어가 공통 차폐체에만 접속되게 하는 능력을 제공하며, 이에 의해 그들 모두를 외부 접지에 효과적으로 연결시킨다. 따라서, 유리하게는, 케이블 내의 모든 드레인 와이어들이 외부 접지 구조물에 접속될 필요는 없으며, 이는 커넥터에서 더 적은 정합 접속부를 요구함으로써 접속을 간단히 하기 위해 사용될 수 있다. 다른 가능한 이점은 하나 초과의 드레인 와이어가 외부 접지 및 차폐체에 접속되는 경우에 여분의 접촉부가 만들어질 수 있다는 것이다. 그러한 경우에, 하나의 드레인 와이어를 사용하여 차폐체 또는 외부 접지에 접촉을 이루지 못할 수 있지만, 다른 드레인 와이어를 통해 외부 접지와 차폐체 사이에서 여전히 성공적으로 전기 접촉을 이룰 수 있다. 또한, 케이블 조립체가 팬아웃 구성을 갖고, 여기서 케이블의 일 단부가 하나의 외부 커넥터(m1 = 1) 및 공통 접지에 접속되고 다른 단부가 다수의 커넥터(m2 > 1)들에 연결되는 경우, 다수의 커넥터 단부들에 대해 사용되는 접속부(n2)들에 비해 공통 단부에서 더 적은 접속부(n1)들이 만들어질 수 있다. 그러한 구성들에 의해 제공되는 간단화된 접지는 종단접속에 필요한 접촉 패드들의 감소된 개수 및 감소된 복잡성에 의해 이득을 제공할 수 있다.
이들 배열의 많은 것에서, 물론 문제가 되는 드레인 와이어들 모두가 차폐 필름(들)과 전기 접촉한다면, 차폐 필름(들)을 통한 드레인 와이어들의 특유한 상호접속 특성은 종단접속 구조물을 간단화하는 데 사용되고, 더 빽빽한(더 좁은) 접속 피치를 제공할 수 있다. 하나의 간단한 실시예는, 고속 전도체 세트들 및 다수의 드레인 와이어들을 포함하는 차폐 케이블이 양 단부들에서 각각의 단부의 하나의 커넥터에 종단접속되고, 드레인 와이어들 전부보다 더 적은 드레인 와이어들이 각각의 단부에서 종단접속되지만 일 단부에 종단접속된 각각의 드레인 와이어가 또한 다른 단부에서 종단접속되는 경우이다. 종단접속되지 않은 드레인 와이어들은 이들이 또한 접지에 직접 또는 간접적으로 연결되므로 낮은 전위에서 여전히 유지된다. 관련 실시예에서, 드레인 와이어들 중 하나가 일 단부에서 접속될 수 있지만, 다른 단부에서는 (의도적으로 또는 실수로) 접속되지 않을 수 있다. 다시 이러한 상황에서, 하나의 드레인 와이어가 각각의 단부에서 접속되는 한, 접지 구조물은 유지된다. 다른 관련 실시예에서, 일 단부에 부착된 드레인 와이어(들)는 다른 단부에 부착된 드레인 와이어(들)와 동일하지 않다. 이것의 간단한 버전이 도 32d에 도시되어 있다. 그 도면에서, 케이블 조립체(12501)는 일 단부에서 종단접속 구성요소(12520)에 접속되고 다른 단부에서 종단접속 구성요소(12522)에 접속된 차폐 전기 케이블(12502)을 포함한다. 케이블(12502)은, 둘 모두 적어도 하나의 차폐 필름에 전기 접속된 제1 드레인 와이어(12512a) 및 제2 드레인 와이어(12512b)를 포함하는 한, 본 명세서에 도시되고 설명된 사실상 임의의 차폐 케이블일 수 있다. 도시된 바와 같이, 드레인 와이어(12512b)는 구성요소(12520)에 접속되지만, 구성요소(12522)에 접속되지 않으며, 드레인 와이어(12512a)는 구성요소(12522)에 접속되지만, 구성요소(12520)에는 접속되지 않는다. 접지 전위(또는 다른 제어되는 전위)는 상호 전기 접속부들에 의해 케이블(12502)의 차폐 필름과 드레인 와이어(12512a, 12512b)들 중에서 공유되므로, 공통 접지로 인해 동일한 전위가 구조물에서 유지된다. 미사용 전도 경로를 없앰으로써, 둘 모두의 종단접속 구성요소(12520, 12522)들이 유리하게는 더 작게(더 좁게) 만들어질 수 있음에 주목한다.
이들 기술을 보여주는 보다 복잡한 실시예가 도 32e 및 도 32f에 도시되어 있다. 그들 도면에서, 차폐 케이블 조립체(12601)는 팬아웃 구성을 갖는다. 조립체(12601)는 제1 단부에서 종단접속 구성요소(12620)에 접속되고 제2 단부(3개의 개별 팬아웃 섹션들로 분할됨)에서 종단접속 구성요소(12622, 12624, 12626)에 접속된 차폐 전기 리본 케이블(12602)을 포함한다. 도 32e의 선 32g-32g를 따라 취해진 도 32e의 단면도에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 케이블(12602)은 절연 전도체들의 3개의 전도체 세트들(하나는 동축 유형이고 2개는 쌍축 유형), 및 8개의 드레인 와이어(12612a 내지 12612h)들을 포함한다. 8개의 드레인 와이어들 모두는 케이블(12602) 내의 적어도 하나, 바람직하게는 2개의 차폐 필름들에 전기 접속된다. 동축 전도체 세트는 종단접속 구성요소(12626)에 접속되고, 하나의 쌍축 전도체 세트는 종단접속 구성요소(12624)에 접속되며, 다른 쌍축 전도체 세트는 종단접속 구성요소(12622)에 접속되고, 모든 3개의 전도체 세트들은 케이블의 제1 단부에서 종단접속 구성요소(12620)에 접속된다. 모든 8개의 드레인 와이어들은 케이블의 제2 단부에서 종단접속 구성요소에 접속될 수 있는데, 즉 드레인 와이어(12612a, 12612b, 12612c)들은 종단접속 구성요소(12626) 상의 적절한 전도성 경로에 접속될 수 있고, 드레인 와이어(12612d, 12612e)들은 종단접속 구성요소(12624) 상의 적절한 전도성 경로에 접속될 수 있으며, 드레인 와이어(12612f, 12612g)들은 종단접속 구성요소(12622) 상의 적절한 전도성 경로에 접속될 수 있다. 그러나, 유리하게는, 8개 전부보다 적은 드레인 와이어들이 케이블의 제1 단부에서 종단접속 구성요소(12620)에 접속될 수 있다. 도면에서, 드레인 와이어(12612a, 12612h)들만이 구성요소(12620) 상의 적절한 전도성 경로에 접속되는 것으로 도시되어 있다. 드레인 와이어(12612b 내지 12612g)들과 종단접속 구성요소(12620) 사이에서 종단접속 접속부를 생략함으로써, 조립체(12601)의 제조는 간단하게 되고 능률화된다. 또한, 예를 들어, 드레인 와이어(12612d, 12612e)들은, 이들 중 어느 것도 종단접속 구성요소(12620)에 물리적으로 접속되지 않을지라도, 전도성 경로를 접지 전위(또는 다른 원하는 전위)에 적당히 연결한다.
위에서 논의된 파라미터 n1, n2, m1 및 m2와 관련하여, 케이블 조립체(12601)는 n1 = 2, n2 = 8, m1 = 1, 및 m2 = 3을 갖는다.
다른 팬아웃 차폐 케이블 조립체(12701)가 도 33a 및 도 33b에 도시되어 있다. 조립체(12701)는 제1 단부에서 종단접속 구성요소(12720)에 접속되고 제2 단부(3개의 개별 팬아웃 섹션들로 분할됨)에서 접속 구성요소(12722, 12724, 12726)에 접속된 차폐 전기 리본 케이블(12702)을 포함한다. 도 33a의 선 33b-33b를 따라 취해진 도 33b의 단면도에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 케이블(12702)은 절연 전도체들의 3개의 전도체 세트들(하나는 동축 유형이고 2개는 쌍축 유형), 및 8개의 드레인 와이어(12712a 내지 12712h)들을 포함한다. 8개의 드레인 와이어들 모두는 케이블(12702) 내의 적어도 하나, 바람직하게는 2개의 차폐 필름들에 전기 접속된다. 동축 전도체 세트는 종단접속 구성요소(12726)에 접속되고, 하나의 쌍축 전도체 세트는 종단접속 구성요소(12724)에 접속되며, 다른 쌍축 전도체 세트는 종단접속 구성요소(12722)에 접속되고, 모든 3개의 전도체 세트들은 케이블의 제1 단부에서 종단접속 구성요소(12720)에 접속된다. 드레인 와이어들 중 6개는 케이블의 제2 단부에서 종단접속 구성요소에 접속될 수 있는데, 즉 드레인 와이어(12712b, 12712c)들은 종단접속 구성요소(12726) 상의 적절한 전도성 경로에 접속될 수 있고, 드레인 와이어(12712d, 12712e)들은 종단접속 구성요소(2724) 상의 적절한 전도성 경로에 접속될 수 있으며, 드레인 와이어(12712f, 12712g)들은 종단접속 구성요소(12722) 상의 적절한 전도성 경로에 접속될 수 있다. 이들 6개의 드레인 와이어 중 어느 것도 케이블의 제1 단부에서 종단접속 구성요소(12720)에 접속되지 않는다. 케이블의 제1 단부에서, 다른 2개의 드레인 와이어들, 즉 드레인 와이어(12712a, 12712h)는 구성요소(2720) 상의 적절한 전도성 경로에 접속된다. 드레인 와이어(12712b 내지 12712g)들과 종단접속 구성요소(12720) 사이에서, 그리고 드레인 와이어(12712a)와 종단접속 구성요소(2726) 사이에서, 그리고 드레인 와이어(12712h)와 종단접속 구성요소(12722) 사이에서 종단접속 연결부를 생략함으로써, 조립체(12701)의 제조는 간단하게 되고 능률화된다.
위에서 논의된 파라미터 n1, n2, m1 및 m2와 관련하여, 케이블 조립체(12701)는 n1 = 2, n2 = 6, m1 = 1, 및 m2 = 3을 갖는다.
많은 다른 실시예들이 가능하지만, 접지가 완료되고 적어도 하나 - 팬아웃 케이블의 경우 2개 초과 - 의 접지가 케이블의 각각의 단부에서 각각의 종단접속 위치에 접속되는 것을 보장하기 위하여 2개의 개별 접지 접속부들(전도체들)을 함께 접속하도록 케이블의 차폐체를 이용하는 것이 일반적으로 유리할 수 있다. 이는 각각의 드레인 와이어가 각각의 종단접속 지점에 접속될 필요가 없음을 의미한다. 하나 초과의 드레인 와이어가 임의의 단부에서 접속되는 경우, 접속부가 여분이 되게 하여 덜 고장나기 쉽게 된다.
이제, 혼합된 전도체 세트들, 예를 들어 고속 데이터 전송에 적합하게 된 전도체 세트 및 전력 전송 또는 저속 데이터 전송에 적합하게 된 다른 전도체 세트를 채용할 수 있는 차폐 리본 케이블에 관한 추가의 상세 사항을 제공한다. 전력 전송 또는 저속 데이터 전송에 적합하게 된 전도체 세트가 사이드밴드(sideband)로 불릴 수 있다.
고속 신호 전송을 위한 일부 상호접속부 및 정의된 표준은 고속 신호 전송(예를 들어, 쌍축 또는 동축 와이어 배열에 의해 제공됨) 및 저속 또는 전력 전도체 둘 모두를 허용하며, 이들 둘 모두는 전도체 상에서의 절연을 필요로 한다. 이것의 예는 그의 미니-SAS 4i 상호접속 스킴에 포함되는 "사이드 밴드" 및 고속 쌍을 정의하는 SAS 표준이다. SAS 표준은 사이드밴드 사용이 그의 범주 밖에 있고 판매자 전용(vendor-specific)임을 나타내지만, 통상의 사이드밴드 용법은 산업 규격 SFF-8485에서 기술된 바와 같은 SGPIO (Serial General Purpose Input Output) 버스이다. SGPIO는 단지 100 ㎑의 클록 속도를 갖고, 고성능 차폐 와이어를 필요로 하지 않는다.
따라서, 본 절은 케이블 구성, 선형 접촉 어레이에 대한 종단접속 및 종단접속 구성요소(예를 들어, 패들 카드) 구성을 포함한, 고속 신호 및 저속 신호(또는 전력 전송) 둘 모두를 전송하도록 맞춤된 케이블의 태양들에 초점을 맞춘다. 일반적으로, 본 명세서의 어떤 다른 곳에서 논의된 차폐 전자 리본형 케이블은 약간 수정되어 사용될 수 있다. 구체적으로, 개시된 차폐 케이블은, 고속 데이터 전송에 적합하게 된 전도체 세트 및 또한 포함될 수 있는 드레인/접지 와이어에 더하여, 저속 신호 전송에 적합하지만 고속 신호 전송에 적합하지 않은 구성의 절연 와이어를 포함하도록 수정될 수 있다. 따라서, 차폐 케이블은 데이터 레이트(data rate)가 상당히 상이한 신호들을 운반하는 절연 와이어들의 적어도 2개의 세트들을 포함할 수 있다. 물론, 전력 전도체의 경우, 라인은 데이터 레이트를 갖지 않는다. 본 발명자들은 저속 전도체를 위한 전도성 경로가 종단접속 구성요소의 대향 단부들 사이에서, 예를 들어 종단접속 단부와 커넥터 정합 단부 사이에서 루트가 재설정되는 고속/저속 겸용 차폐 케이블을 위한 종단접속 구성요소를 또한 개시한다.
다르게 말하면, 차폐 전기 케이블은 복수의 전도체 세트들 및 제1 차폐 필름을 포함할 수 있다. 복수의 전도체 세트들은 케이블의 길이를 따라 연장될 수 있고, 케이블의 폭을 따라 서로 이격될 수 있으며, 각각의 전도체 세트는 하나 이상의 절연 전도체를 포함한다. 제1 차폐 필름은 커버 부분 및 압착 부분을 포함할 수 있고, 커버 부분 및 압착 부분은 커버 부분이 전도체 세트를 덮고 압착 부분이 각각의 전도체 세트의 각각의 측부에서 케이블의 압착 부분에 배치되도록 배열된다. 복수의 전도체 세트들은 고속 데이터 전송에 적합하게 된 하나 이상의 제1 전도체 세트 및 전력 전송 또는 저속 데이터 전송에 적합하게 된 하나 이상의 제2 전도체 세트를 포함할 수 있다.
전기 케이블은 또한 제1 차폐 필름으로부터 케이블의 반대면에 배치된 제2 차폐 필름을 포함할 수 있다. 케이블은 제1 차폐 필름과 전기 접촉하고 또한 케이블의 길이를 따라 연장되는 제1 드레인 와이어를 포함할 수 있다. 하나 이상의 제1 전도체 세트는 σ1의 중심간 간격을 갖는 복수의 제1 절연 전도체들을 포함하는 제1 전도체 세트를 포함할 수 있고, 하나 이상의 제2 전도체 세트는 σ2의 중심간 간격을 갖는 복수의 제2 절연 전도체들을 포함하는 제2 전도체 세트를 포함할 수 있으며, σ1은 σ2보다 클 수 있다. 하나 이상의 제1 전도체 세트의 절연 전도체들 모두는 케이블이 평탄하게 놓일 때 단일 평면 내에 배열될 수 있다. 또한, 하나 이상의 제2 전도체 세트는 케이블이 평탄하게 놓인 때 적층된 배열의 복수의 절연 전도체들을 갖는 제2 전도체 세트를 포함할 수 있다. 하나 이상의 제1 전도체 세트는 적어도 1 Gbps (즉, 약 0.5 ㎓), 최대로는 예를 들어 25 Gbps (약 12.5 ㎓) 이상의 최대 데이터 전송 속도에, 또는 예를 들어 적어도 1 ㎓의 최대 신호 주파수에 적합하게 될 수 있으며, 하나 이상의 제2 전도체 세트는 1 Gbps (약 0.5 ㎓) 미만, 또는 예를 들어 0.5 Gbps (약 250 ㎒) 미만인 최대 데이터 전송 속도에, 또는 예를 들어 1 ㎓ 또는 0.5 ㎓ 미만의 최대 신호 주파수에 적합하게 될 수 있다. 하나 이상의 제1 전도체 세트는 적어도 3 Gbps (약 1.5 ㎓)의 최대 데이터 전송 속도에 적합하게 될 수 있다.
그러한 전기 케이블은 케이블의 제1 단부에 배치된 제1 종단접속 구성요소와 조합될 수 있다. 제1 종단접속 구성요소는 기재 및 그 상부의 복수의 전도성 경로들을 포함할 수 있고, 복수의 전도성 경로들은 제1 종단접속 구성요소의 제1 단부에 배열된 각자의 제1 종단접속 패드들을 갖는다. 제1 및 제2 전도체 세트들의 차폐 전도체들은 케이블 내의 차폐 전도체들의 배열과 부합하는 질서정연한 배열 상태인 제1 종단접속 구성요소의 제1 단부에서의 제1 종단접속 패드들 중 각자의 종단접속 패드들에 접속될 수 있다. 복수의 전도성 경로들은 제1 단부에서의 제1 종단접속 패드들의 배열과는 상이한 배열 상태인 제1 종단접속 구성요소의 제2 단부에 배열된 각자의 제2 종단접속 패드들을 가질 수 있다.
전력 전송 및/또는 저속 데이터 전송에 적합하게 된 전도체 세트(들)는 서로로부터 반드시 차폐될 필요가 있는 것은 아닌 절연 전도체들의 그룹 또는 개별 절연 전도체들을 포함할 수 있고, 연관된 접지 또는 드레인 와이어를 반드시 필요로 하지는 않을 수 있으며, 규정된 임피던스를 가질 것이 필요하지 않을 수 있다. 고속 신호 쌍들을 갖는 케이블 내에서 이들을 함께 통합하는 이점은 이들이 하나의 단계에서 정렬되고 종단접속될 수 있다는 것이다. 이는 예를 들어 패들 카드에 대한 자동 정렬 없이 수 개의 와이어 그룹들을 취급하는 것을 필요로 하는 종래의 케이블과는 상이하다. 저속 신호 및 고속 신호 둘 모두를 위한 (단일 패들 카드 상의 선형 어레이 또는 접촉부들의 선형 어레이에 대한) 동시의 스트리핑 및 종단접속 공정은 혼합형 신호 와이어 케이블 자체와 마찬가지로 특히 유리하다.
도 33c 내지 도 33f는 혼합형 신호 와이어 특징을 포함할 수 있는 예시적인 차폐 전기 케이블(12802a, 12802b, 12802c, 12802d)의 정단면도이다. 실시예들 각각은 바람직하게는, 적합한 커버 부분 및 압착 부분을 갖는, 본 명세서의 어떤 다른 곳에서 논의된 바와 같은 2개의 대향한 차폐 필름들, 고속 데이터 전송에 적합하게 된 전도체 세트들로 그룹화된 일부 차폐 전도체들(전도체 세트(12804a) 참조), 및 저속 데이터 전송 또는 전력 전송에 적합하도록 된 전도체 세트들로 그룹화된 일부 차폐 전도체들(전도체 세트(12804b, 12804c) 참조)을 포함한다. 각각의 실시예는 또한 바람직하게는 하나 이상의 드레인 와이어(12812)를 포함한다. 고속 전도체 세트(12804a)는 쌍축 쌍들로 도시되어 있지만, 본 명세서의 어떤 다른 곳에서 논의된 바와 같이 다른 구성이 또한 가능하다. 저속 절연 전도체는 고속 절연 전도체보다 더 작은(더 작은 직경 또는 횡방향 치수를 갖는) 것으로 도시되어 있는데, 그 이유는 전자의 전도체는 제어된 임피던스를 가질 필요가 없을 수 있기 때문이다. 대안적인 실시예에서, 동일한 케이블에서의 고속 전도체들과 비교하여 저속 전도체들 둘레에 더 큰 절연 두께를 갖는 것이 필요하거나 유리할 수 있다. 그러나, 공간이 종종 모자라기 때문에, 절연 두께를 가능한 한 작게 하는 것이 보통 바람직하다. 또한, 주어진 케이블에서의 고속 라인과 비교하여 저속 라인에 대해 와이어 게이지 및 도금이 상이할 수 있음에 주목한다. 도 33c 내지 도 33f에서, 고속 및 저속 절연 전도체들 모두는 단일 평면 내에 배열된다. 그러한 구성에서, 케이블 폭을 가능한 한 작게 유지하기 위하여, 전도체 세트(12804b)에서처럼, 다수의 저속 절연 전도체들을 함께 단일 세트로 그룹화하는 것이 유리할 수 있다.
저속 절연 전도체들을 세트로 그룹화할 때, 케이블이 대체로 평평한 구성으로 유지하기 위하여 전도체들이 정확히 동일한 기하학적 평면 내에 배치될 필요는 없다. 도 33g의 차폐 케이블(12902)은, 예를 들어, 전도체 세트(12904b)를 형성하도록 작은 공간 내에 함께 적층된 저속 절연 전도체들을 이용하며, 케이블(12902)은 또한 고속 전도체 세트(12904a, 12904c)들을 포함한다. 저속 절연 전도체들을 이러한 방식으로 적층하는 것은 작고 좁은 케이블 폭을 제공하는 것을 돕지만, 대량 종단접속 후에 (종단접속 구성요소 상의 접촉부들의 선형 어레이와 정합하기 위한) 정돈된 선형 방식으로 일렬로 배열된 전도체들을 갖는다는 이점을 제공할 수 없다. 케이블(12902)은 또한 도시된 바와 같이, 대향하는 차폐 필름(12908)들 및 드레인 와이어(12912)들을 포함한다. 상이한 개수의 저속 절연 전도체들을 포함하는 대안적인 실시예들에서, 도 33h의 세트(12904d 내지 12904h)들에서 도시된 바와 같은 저속 절연 전도체를 위한 적층 배열이 또한 사용될 수 있다.
혼합형 신호 와이어 차폐 케이블의 다른 태양은 케이블과 함께 사용되는 종단접속 구성요소에 관한 것이다. 특히, 종단접속 구성요소의 기재 상의 전도체 경로는 종단접속 구성요소의 일 단부(예를 들어, 케이블의 종단접속 단부)에서의 하나의 배열로부터 구성요소의 대향 단부(예를 들어, 커넥터의 정합 단부)에서의 상이한 배열까지 저속 신호의 루트를 재설정하도록 구성될 수 있다. 상이한 배열은, 예를 들어 종단접속 구성요소의 다른 단부에 대한 일 단부 상의 접촉부들 또는 전도체 경로들의 상이한 순서를 포함할 수 있다. 구성요소의 종단접속 단부에서의 배열은 케이블에서의 전도체들의 순서 또는 배열과 부합하도록 맞춤될 수 있는 반면에, 구성요소의 대향 단부에서의 배열은 케이블의 배열과는 상이한 회로 기판 또는 커넥터 배열과 부합하도록 맞춤될 수 있다.
루트의 재설정은, 예시적인 실시예에서, 인쇄 회로 기판에서 주어진 전도성 경로를 제1 층으로부터 적어도 제2 층으로 전이시키고 나서 선택적으로 제1 층으로 다시 전이시키도록 다층 회로 기판 구조물과 조합하여 하나 이상의 비아를 사용하는 것을 포함한 임의의 적합한 기술을 이용함으로써 달성될 수 있다. 일부 예들이 도 34a 및 도 34b의 평면도에 도시되어 있다.
도 34a에서, 케이블 조립체(13001a)는 기재 및 그 상부에 형성된 전도성 경로(예를 들어, 접촉 패드를 포함함)를 갖는 패들 카드 또는 회로 기판과 같은 종단접속 구성요소(13020)에 접속된 차폐 전기 케이블(13002)을 포함한다. 케이블(13002)은 고속 데이터 통신에 적합하게 된, 예를 들어 쌍축 쌍의 형태인 전도체 세트(13004a)들을 포함한다. 케이블(13002)은 또한 저속 데이터 및/또는 전력 전송에 적합하게 된 전도체 세트(13004b)를 포함하는 사이드밴드를 포함하며, 전도체 세트(13004b)는 본 실시예에서 4개의 절연 전도체들을 갖는다. 케이블(13002)이 대량 종단접속된 후에, 다양한 전도체 세트들의 전도체들은 구성요소의 제1 단부(31020a)에서 종단접속 구성요소(13020) 상의 전도성 경로들의 각자의 단부들(예를 들어, 접촉 패드들)에 (예를 들어, 납땜에 의해) 접속되는 전도체 단부들을 갖는다. 케이블의 사이드밴드에 대응하는 전도성 경로들의 접촉 패드들 또는 다른 단부들은 도면 부호 13019a, 13019b, 13019c, 13019d로 표시되어 있으며, 이들은 종단접속 구성요소(13020)의 상부로부터 하부까지 이 순서로 배열된다(그러나, 고속 전도체들과 연관된 다른 접촉 패드들이 제1 단부(13020a)에서 사이드밴드 접촉 패드들의 위와 아래에 존재함). 도면에서 단지 개략적으로 도시된 사이드밴드 접촉 패드(13019a 내지 13019d)들을 위한 전도성 경로들은, 접촉 패드(13019a)를 구성요소의 제2 단부(13020b)에서의 접촉 패드(13021a)까지 연결하기 위해 그리고 접촉 패드(13019b)를 구성요소의 제2 단부(13020b)에서의 접촉 패드(13021b)까지 연결하기 위해 그리고 접촉 패드(13019c)를 구성요소의 제2 단부(13020b)에서의 접촉 패드(13021c)까지 연결하기 위해 그리고 접촉 패드(13019d)를 구성요소의 제2 단부(13020b)에서의 접촉 패드(13021d)까지 연결하기 위해 필요한 대로, 구성요소(13020)의 비아 및/또는 다른 패턴화된 층을 이용한다. 이러한 방식으로, 종단접속 구성요소 상의 전도체 경로들은 종단접속 구성요소의 일 단부(13020a)에서의 하나의 배열(a-b-c-d)로부터 구성요소의 대향 단부(13020b)에서의 상이한 배열(d-a-c-b)까지 전도체 세트(13004b)로부터의 저속 신호의 루트를 재설정하도록 구성된다.
도 34b는 대안적인 케이블 조립체(13001b)의 평면도를 도시하며, 동일하거나 유사한 부품을 식별하기 위해 유사한 도면 부호가 사용된다. 도 34b에서, 케이블(13002)은 도 34a의 종단접속 구성요소(13020)와 설계가 유사한 종단접속 구성요소(13022)에 대량 종단접속되고 연결된다. 구성요소(13020)처럼, 구성요소(13022)는 케이블(13002)의 사이드밴드에 대응하는 전도성 경로들의 접촉 패드들 - 접촉 패드들은 도면 부호 13023a, 13023b, 13023c, 13023d로 표시됨 - 또는 다른 단부들을 포함하고, 이들은 종단접속 구성요소(13022)의 상부로부터 하부까지 이 순서로 배열된다(그러나, 케이블의 고속 전도체들과 연관된 다른 접촉 패드들이 구성요소(13022)의 제1 단부(13022a)에서 사이드밴드 접촉 패드들의 위와 아래에 존재함). 사이드밴드 접촉 패드(13023a 내지 13023d)들을 위한 전도성 경로들이 도면에서 개략적으로만 다시 도시되어 있다. 이들은 접촉 패드(13023a)를 구성요소의 제2 단부(13022b)에서의 접촉 패드(13025a)까지 연결하기 위해 그리고 접촉 패드(13023b)를 구성요소의 제2 단부(13022b)에서의 접촉 패드(13025b)까지 연결하기 위해 그리고 접촉 패드(13023c)를 구성요소의 제2 단부(13022b)에서의 접촉 패드(13025c)까지 연결하기 위해 그리고 접촉 패드(13023d)를 구성요소의 제2 단부(13022b)에서의 접촉 패드(13025d)까지 연결하기 위해 필요한 대로, 구성요소(13022)의 비아 및/또는 다른 패턴화된 층을 이용한다. 이러한 방식으로, 종단접속 구성요소 상의 전도체 경로들은 종단접속 구성요소의 일 단부(13022a)에서의 하나의 배열(a-b-c-d)로부터 구성요소의 대향 단부(13022b)에서의 상이한 배열(a-c-b-d)까지 전도체 세트(3004b)로부터의 저속 신호의 루트를 재설정하도록 구성된다.
도 34a 및 도 34b의 케이블 조립체는, 둘 모두의 경우에서, 종단접속 구성요소가 저속 신호를 위한 전도성 경로의 루트를 다른 저속 신호를 위한 다른 전도성 경로를 가로질러, 그러나 고속 신호를 위한 임의의 전도성 경로를 가로지르지 않고 물리적으로 재설정하는 한, 서로 유사하다. 이 점에 있어서, 고품질 고속 신호를 유지하기 위하여 고속 신호 경로를 가로질러 저속 신호의 루트를 설정하는 것은 보통 바람직하지 않다. 그러나, 일부 상황에서, 적당한 차폐물(예를 들어, 다층 회로 기판 및 적당한 차폐 층)에 의해, 이는 도 34c에 도시된 바와 같은 고속 신호 경로에서 제한된 신호 열화에 의해 달성될 수 있다. 거기서, 대량 종단접속된 차폐 전기 케이블(13102)은 종단접속 구성요소(13120)에 접속된다. 케이블(13102)은 고속 데이터 통신에 적합하게 된, 예를 들어 쌍축 쌍의 형태인 전도체 세트(13104a)들을 포함한다. 케이블(13102)은 또한 저속 데이터 및/또는 전력 전송에 적합하게 된 전도체 세트(13104b)를 포함하는 사이드밴드를 포함하며, 전도체 세트(13004b)는 본 실시예에서 하나의 절연 전도체를 갖는다. 케이블(13102)이 대량 종단접속된 후에, 다양한 전도체 세트들의 전도체들은 구성요소의 제1 단부(13120a)에서 종단접속 구성요소(13120) 상의 전도성 경로들의 각자의 단부들(예를 들어, 접촉 패드들)에 (예를 들어, 납땜에 의해) 접속되는 전도체 단부들을 갖는다. 케이블의 사이드밴드에 대응하는 전도성 경로의 접촉 패드 또는 다른 단부는 도면 부호 13119a로 표시되며, 전도체 세트(13104a)들 중 중간 전도체 세트를 위한 접촉 패드들의 (도 34c의 전망으로부터) 바로 위에 배열된다. 도면에서 개략적으로만 도시된 사이드밴드 접촉 패드(13119a)를 위한 전도성 경로는 접촉 패드(13119a)를 구성요소의 제2 단부(13120b)에서의 접촉 패드(13121a)에 접속하기 위해 필요한 대로 구성요소(13120)의 비아 및/또는 다른 패턴화된 층을 이용한다. 이러한 방식으로, 종단접속 구성요소 상의 전도체 경로는 전도체 세트(13104b)로부터의 저속 신호의 루트를, 종단접속 구성요소의 일 단부(13120a)에서의 (전도체 세트(13104a)들 중 중간 전도체 세트의 바로 위의) 하나의 배열로부터 구성요소의 대향 단부(13120b)에서의 (전도체 세트(13104a)들 중 중간 전도체 세트를 위한 접촉 패드의 바로 아래의) 상이한 배열까지, 재설정하도록 구성된다.
도 33c의 케이블(12802a)의 일반적인 설계를 갖는 혼합형 신호 와이어 차폐 전기 케이블을 제작하였다. 도 33c에 도시된 바와 같이, 케이블은 4개의 고속 쌍축 전도체 세트들 및 케이블의 중간에 배치된 하나의 저속 전도체 세트를 포함하였다. 쌍축 전도체 세트 내의 고속 신호 와이어를 위한 30 게이지(AWG)의 은 도금된 와이어 및 저속 전도체 세트 내의 저속 신호 와이어를 위한 30 게이지(AWG) 주석 도금된 와이어를 사용하여 케이블을 제조하였다. 고속 와이어를 위해 사용된 절연재의 외경(OD)은 약 0.071 ㎝ (0.028 인치)였고, 저속 와이어를 위해 사용된 절연재의 OD는 약 0.056 ㎝ (0.022 인치)였다. 도 33c에 도시된 바와 같이 케이블의 각각의 에지를 따라 드레인 와이어가 또한 포함되었다. 케이블을 대량 스트리핑하였고, 개별 와이어 단부들을 미니-SAS 호환성 패들 카드 상의 대응하는 접촉부들에 납땜하였다. 본 실시예에서, 패들 카드 상의 모든 전도성 경로들을 패들 카드의 케이블 단부로부터 대향(커넥터) 단부까지 서로 교차 없이 루트를 설정하여, 접촉 패드 구성이 패들 카드의 양 단부들에서 동일하게 하였다. 얻어진 종단접속된 케이블 조립체의 사진이 도 34d에 도시되어 있다.
이제 도 35a 및 도 35b를 참조하면, 각각의 사시도 및 단면도는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 케이블 구성을 도시한다. 일반적으로, 전기 리본 케이블(20102)은 하나 이상의 전도체 세트(20104)를 포함한다. 각각의 전도체 세트(20104)는 케이블(20102)의 길이를 따라 끝에서 끝까지 연장되는 2개 이상의 전도체(예를 들어, 와이어)(20106)들을 포함한다. 전도체(20106)들 각각은 케이블의 길이를 따라 제1 유전체(20108)에 의해 둘러싸인다. 전도체(20106)는 케이블(20102)의 끝에서 끝까지 연장되고 케이블(20102)의 반대면들 상에 배치되는 제1 및 제2 필름(20110, 20112)들에 부착된다. 케이블(20102)의 길이를 따라 각각의 전도체 세트(20104)의 전도체(106)들의 제1 유전체(20108)들 사이에 일관된 간격(20114)이 유지된다. 간격(20114) 내부에 제2 유전체(20116)가 배치된다. 유전체(20116)는 공기 간극/공극 및/또는 몇몇 다른 재료를 포함할 수 있다.
전도체 세트(20104)들의 부재들 사이의 간격(20114)은, 케이블(20102)이 종단접속의 개선된 용이성 및 종단접속의 신호 무결성과 함께 표준 피복 쌍축 케이블과 동일하거나 그보다 양호한 전기 특성을 갖도록 충분히 일관되게 만들어질 수 있다. 필름(20110, 20112)들은 금속 포일과 같은 차폐 재료를 포함할 수 있고, 필름(20110, 20112)들은 전도체 세트(20104)들을 실질적으로 둘러싸도록 일치하게 형상화될 수 있다. 도시된 예에서, 필름(20110, 20112)들은 전도체 세트(20104)들의 외부에서 그리고/또는 전도체 세트들 사이에서 케이블(20102)을 따라 길이방향으로 연장되는 평탄 부분(20118)들을 형성하도록 함께 압착된다. 평탄 부분(29118)에서, 필름(20110, 20112)들은 전도체 세트(20104)들을 실질적으로 둘러싸는데, 예를 들어 필름(20110, 20112)들이 함께 접합되는 (예를 들어, 절연체 및/또는 접착제의) 작은 층을 제외한 전도체 세트(20104)들의 주연부를 둘러싼다. 예를 들어, 차폐 필름의 커버 부분은 임의의 주어진 전도체 세트의 주연부의 적어도 75%, 또는 적어도 80%, 또는 적어도 85%, 또는 적어도 90%를 집합적으로 둘러쌀 수 있다. 필름(20110, 20112)들이 여기에서 (그리고 본 명세서의 어떤 다른 곳에서) 별개의 필름 단편들로서 나타날 수 있지만, 당업자는 필름(20110, 20112)들이 대안적으로 단일 필름 시트로부터 형성될 수 있다는 것, 예를 들어 전도체 세트(20104)들을 둘러싸도록 길이방향 경로/라인 둘레에 접힐 수 있다는 것을 인식할 것이다.
케이블(20102)은 또한 하나 이상의 드레인 와이어(20120)와 같은 추가의 특징부를 포함할 수 있다. 드레인 와이어(20120)는 케이블(20102)의 길이를 따라 연속적으로 또는 이산된 위치들에서 차폐 필름(20110, 20112)에 전기 결합될 수 있다. 일반적으로, 드레인 와이어(20102)는 차폐 재료를 전기적으로 종단접속(예를 들어, 접지)하기 위해 케이블의 일 또는 양 단부에서 편리한 접근을 제공한다. 드레인 와이어(20120)는 또한, 예를 들어 필름(20110, 20112)들 둘 모두가 차폐 재료를 포함하는 경우에, 필름(20110, 20112)들 사이에서 어느 정도 수준의 DC 커플링을 제공하도록 구성될 수 있다.
이제 도 35a 내지 도 35e를 참조하면, 단면도들은 다양한 대안적인 케이블 구성 배열들을 도시하며, 여기서 다른 도면들에서처럼 유사한 구성요소들을 지시하기 위해 동일한 도면 부호가 사용될 수 있다. 도 35c에서, 케이블(20202)은 도 35a 및 도 35b에 도시된 바와 유사한 구성의 것일 수 있지만, 단 하나의 필름(20110)만이 전도체 세트들 둘레에서 일치하게 형상화되어 압착/평탄 부분(20204)을 형성한다. 다른 필름(20112)은 케이블(20202)의 일 면에서 실질적으로 평평하다. 이러한 케이블(20202)(뿐만 아니라, 도 35d 및 도 35e에서의 케이블(20212, 20222))은 제1 유전체(20108)들 사이에서 제2 유전체로서 공기를 간극(20114) 내에서 사용하며, 따라서 제1 유전체(20108) 부근의 최근접 지점들 사이에 보이는 명백한 제2 유전체 재료(20116)가 없다. 또한, 이들 대안적인 배열에서 드레인 와이어가 도시되어 있지 않지만, 본 명세서의 어떤 다른 곳에서 논의되는 바와 같이 드레인 와이어를 포함하도록 구성될 수 있다.
도 35d 및 도 35e에서, 케이블 배열(20212, 20222)은 앞서 설명된 것과 유사한 구성의 것일 수 있지만, 여기서 둘 모두의 필름은 케이블(20212, 20222)의 외측 표면들을 따라 실질적으로 평평하도록 구성된다. 케이블(20212)에서, 전도체 세트(20104)들 사이에 공극/간극(20214)이 있다. 여기에 도시된 바와 같이, 이들 간극(20214)은 세트(20104)들의 부재들 사이의 간극(114)보다 더 크지만, 이러한 케이블 구성은 그렇게 제한될 필요는 없다. 이러한 간극(20214)에 더하여, 도 35e의 케이블(20222)은 전도체 세트(20104)들 사이의 간극(20214) 내에 그리고/또는 전도체 세트(20104)들의 외부에 (예를 들어, 전도체 세트(20104)와 케이블의 길이방향 에지 사이에) 배치된 지지체/스페이서(20224)를 포함한다.
지지체(20224)는 필름(20110, 20112)에 고정 부착(예를 들어, 접합)되어 구조적 강성을 제공하고/하거나 케이블(20222)의 전기적 특성을 조절하는 것을 도울 수 있다. 지지체(20224)는 케이블(20222)의 기계적 및 전기적 특성들을 원하는 대로 조정하기 위해 유전 재료, 절연 재료 및/또는 차폐 재료의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 지지체(20224)는 여기에서 단면이 원형으로 도시되어 있지만, 난형 및 직사각형과 같은 대안적인 단면 향상을 가지는 것으로서 구성될 수 있다. 지지체(20224)는 케이블을 구성하는 동안에 별개로 형성되어 전도체 세트(104)와 함께 배치될 수 있다. 다른 변형에서, 지지체(20224)는 필름(110, 112)의 일부로서 형성될 수 있고/있거나 액체 형태(예를 들어, 고온 용융물)로 케이블(20222)과 조립될 수 있다.
전술된 케이블 구성(20102, 20202, 20212, 20222)은 도시되지 않은 다른 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 신호 와이어, 드레인 와이어 및 접지 와이어에 더하여, 케이블은 때때로 사이드밴드로 불리는 하나 이상의 추가의 절연 와이어를 포함할 수 있다. 사이드밴드는 전력 또는 임의의 다른 관심대상의 신호를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 사이드밴드 와이어(뿐만 아니라 드레인 와이어)는 필름(110, 20112) 내부에 둘러싸일 수 있고/있거나 필름(20110, 20112) 외부에 배치, 예를 들어 필름과 추가의 재료 층 사이에 개재될 수 있다.
전술된 변형은 생성되는 케이블의 원하는 비용, 신호 무결성, 및 기계적 특성을 기초로 물리적 구성들 및 재료들의 다양한 조합을 이용할 수 있다. 하나의 고려 사항은 전도체 세트(20104)들 사이의 간극(20114) 내에 위치된 제2 유전체 재료(20116)의 선택이다. 이러한 제2 유전체는, 전도체 세트들이 차동 쌍을 포함하고/하거나 하나의 접지 및 하나의 신호이고/이거나 2개의 간섭 신호들을 운반하는 경우에 특정한 관심대상일 수 있다. 예를 들어, 제2 유전체로서의 공기 간극(20114)의 사용은 낮은 유전 상수 및 낮은 손실이 얻어지게 할 수 있다. 공기 간극(20114)의 사용은 또한 낮은 비용, 낮은 중량, 및 증가된 케이블 가요성과 같은 다른 이점을 가질 수 있다. 그러나, 케이블의 길이를 따라 공기 간극(20114)을 형성하는 전도체들의 일관된 간격을 보장하기 위하여 정밀 처리가 요구될 수 있다.
이제 도 35f를 참조하면, 전도체 세트(104)의 단면도는 전도체(20106)들 사이의 일관된 유전 상수를 유지하는 데 있어서의 관심대상의 파라미터들을 확인한다. 일반적으로, 전도체 세트(20104)의 유전 상수는 여기서 치수 20300으로 나타내어진 바와 같이, 세트(20104)의 전도체들 사이의 가장 가까운 근접 지점들 사이의 유전체 재료에 민감할 수 있다. 따라서, 유전체(20108)의 일관된 두께(20302) 및 간극(20114)(공기 간극이거나 도 35a에 도시된 유전체(20116)와 같은 다른 유전체 재료로 채워질 수 있음)의 일관된 크기를 유지함으로써 일관된 유전 상수가 유지될 수 있다.
케이블의 길이를 따라 일관된 전기 특성들을 보장하기 위하여 전도체(20106) 및 전도성 필름(20110, 20112) 둘 모두의 코팅의 기하학적 형상을 엄밀히 제어하는 것이 바람직할 수 있다. 와이어 코팅의 경우, 이는 전도체(20106)(예를 들어, 중실형 와이어)를 절연체/유전체 재료(20108)의 균일한 두께로 정밀하게 코팅하는 것과, 전도체(20106)가 코팅(20108) 내부에서 중심에 잘 위치되는 것을 보장하는 것을 포함할 수 있다. 코팅(20108)의 두께는 케이블에 대해 요구되는 특정 특성에 따라 증가되거나 감소될 수 있다. 일부 상황에서, 코팅이 없는 전도체는 최적 특성들(예를 들어, 유전 상수, 보다 용이한 종단접속, 및 기하학적 형상 제어)을 제공할 수 있지만, 일부 응용의 경우에는 산업 표준이 최소 두께의 주 절연재가 사용되는 것을 필요로 한다. 코팅(20108)은 또한 유익할 수 있는데, 그 이유는 코팅이 나선(bare wire)보다 유전체 기재 재료(20110, 20112)에 보다 잘 접합가능할 수 있기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 전술된 다양한 실시예들은 또한 절연재 두께가 없는 구성을 포함할 수 있다.
유전체(20108)는 케이블을 조립하는 데 사용되는 것과는 상이한 공정/기계를 사용하여 전도체(20106) 위에 형성/코팅될 수 있다. 결과적으로, 최종 케이블 조립 동안에, 간극(20114)(예를 들어, 유전체(20108)들 사이의 가장 가까운 근접 지점)의 크기에서의 변동에 대한 엄밀한 제어는 일정한 유전 상수를 유지하는 것을 보장하는 데 첫째로 중요할 수 있다. 사용되는 조립 공정 및 장치에 따라, 전도체(20106)들 사이의 중심선 거리(304)(예를 들어, 피치)를 제어함으로써 유사한 결과가 얻어질 수 있다. 이것의 일관성은 전도체(106)의 외경 치수(20306)가 얼마나 엄밀하게 유지될 수 있는가 뿐만 아니라 전체에 걸친 유전체 두께(20302)의 일관성(예를 들어, 유전체(20108) 내에서의 전도체(20106)의 동심도(concentricity))에 좌우될 수 있다. 그러나, 유전체 효과가 전도체(20106) 부근의 최근접 영역에서 가장 강하기 때문에, 적어도 인접한 유전체(20108)들 부근의 최근접 영역 근처에서 두께(20302)가 제어될 수 있다면, 간극 크기(20114)의 제어에 집중함으로써 최종 조립 동안에 일관된 결과가 얻어질 수 있다.
이 구성의 신호 무결성(예를 들어, 임피던스 및 스큐)은 신호 전도체(20106)들을 서로에 대하여 배치하는 정밀도/일관성뿐만 아니라 전도체(106)들을 접지면에 대해 배치하는 정밀도에 좌우될 수 있다. 도 35f에 도시된 바와 같이, 필름(20110, 20112)들은 각자의 차폐 층(20308) 및 유전체 층(20310)을 포함한다. 차폐 층(20308)은 이 경우에 접지면으로서 작용할 수 있고, 케이블의 길이를 따른 치수(20312)의 그러한 엄밀한 제어는 유리할 수 있다. 이러한 예에서, 치수(20312)가 상부 및 하부 필름(20110, 20112)들 둘 모두에 대해 동일한 것으로 도시되어 있지만, 이들 거리가 일부 배열에서 비대칭인 것이 가능하다(예를 들어, 필름(20110, 20112)들의 상이한 유전체(20310) 두께/상수의 사용, 또는 필름(20110, 20112)들 중 하나가 유전체 층(20310)을 갖지 않음).
도 35f에 도시된 바와 같은 케이블을 제조하는 데 있어서의 하나의 난제는 절연 전도체(20106, 20108)들이 전도성 필름(20110, 20112)에 부착될 때 거리(20312)(및/또는 등가의 전도체-접지면 거리)를 엄밀하게 제어하는 것일 수 있다. 이제 도 35g 및 도 35h를 참조하면, 블록도들은 본 발명의 실시예에 따른 제조 동안에 전도체-접지면 거리가 어떻게 일관되게 유지될 수 있는가의 예를 도시한다. 이러한 예에서, 필름(예로서, 필름(20112)으로 지칭됨)은 앞서 설명된 바와 같이 차폐 층(20308) 및 유전체 층(20310)을 포함한다.
일관된 전도체-접지면 거리(예를 들어, 도 35h에서 보이는 거리(20312))를 보장하는 것을 돕기 위하여, 필름(20112)은 다층 코팅된 필름을 기부(base)(예를 들어, 층(20308, 20310))로서 사용한다. 제어된 두께의 알려진 변형가능한 재료(20320)(예를 들어, 고온 용융 접착제)가 덜 변형가능한 필름 기부(20308, 20310) 상에 배치된다. 절연 와이어(20106, 20108)가 표면 내로 가압될 때, 변형가능 재료(20320)는 도 35h에서 보이는 바와 같이 와이어(20106, 20108)가 변형가능한 재료(20320)의 두께에 의해 제어되는 깊이까지 하방으로 가압할 때까지 변형된다. 재료(20320, 20310, 20308)들의 예에는 폴리에스테르 배킹(backing)(20308 또는 20310) 상에 배치되는 고온 용융물(20320)이 포함될 수 있으며, 여기서 층(20308, 20310)들 중 다른 하나는 차폐 재료를 포함한다. 대안적으로 또는 이에 더하여, 공구 특징부가 절연 와이어(20106, 20108)를 제어된 깊이로 필름(20112) 내로 가압할 수 있다.
전술된 일부 실시예에서, 절연 전도체(20106, 20108)들 사이에서 전도체들의 중간 평면에 공기 간극(20114)이 존재한다. 이는 많은 최종 응용들에서 유용할 수 있으며, 차동 쌍 라인들 사이, 접지 라인과 신호 라인(GS) 사이, 및/또는 희생(victim) 신호 라인과 공격(aggressor) 신호 라인 사이에서 포함될 수 있다. 접지 전도체와 신호 전도체 사이의 공기 간극(20114)은 차동 라인들에 대해 설명된 바와 같은 유사한 이득, 예를 들어 보다 얇은 구성 및 보다 낮은 유전 상수를 나타낼 수 있다. 차동 쌍의 2개의 와이어들의 경우, 공기 간극(20114)은 와이어들을 분리할 수 있는데, 이는 적은 커플링 및 따라서 간극이 존재하지 않는 경우보다 더 얇은 구성을 제공한다(보다 큰 가요성, 보다 낮은 비용 및 보다 적은 누화를 제공함). 또한, 차동 쌍 전도체들 사이의 이러한 가장 가까운 근접 라인에서 이들 사이에 존재하는 높은 전기장으로 인해, 이 위치에서의 보다 낮은 커패시턴스는 이 구성의 유효 유전 상수에 기여한다.
이제 도 36a를 참조하면, 그래프(20400)는 본 발명의 일 실시예에 따른 구성들의 분석을 나타낸다. 도 36b에서, 블록도는 도 36a에 대해 논의함에 있어서 참조될 본 발명의 예에 따른 전도체 세트의 기하학적 특징부들을 포함한다. 일반적으로, 그래프(20400)는 상이한 케이블 피치(20304), 절연재/유전체 두께(20302), 및 케이블 두께(20402)(후자는 외측 차폐 층(20308)의 두께를 제외할 수 있음)에 대해 얻어진 상이한 유전 상수들을 나타낸다. 이러한 분석은 26 AWG 차동 쌍 전도체 세트(20104), 100 옴 임피던스, 및 절연체/유전체(20108) 및 유전체 층(20310)에 사용되는 중실형 폴리올레핀을 취한다. 점 20404 및 점 20406은 각각 1.42 ㎜ (56 밀(mil)) 및 1.02 ㎜ (40 밀) 두께(20302)에서의 0.20 ㎜ (8 밀) 두께 절연재에 대한 결과이다. 점 20408 및 점 20410은 각각 1.22 ㎜ (48 밀) 및 0.97 ㎜ (38 밀) 두께(20302)에서의 0.025 ㎜ (1 밀) 두께 절연재에 대한 결과이다. 점 20412는 1.07 ㎜ (42 밀) 두께(20302)에서의 0.11 ㎜ (4.5 밀) 두께 절연재에 대한 결과이다.
그래프(20400)에서 보이는 바와 같이, 와이어 둘레에서의 보다 얇은 절연재는 유효 유전 상수를 낮추는 경향이 있다. 절연재가 너무 얇은 경우, 보다 좁은 피치는 와이어들 사이의 높은 전기장으로 인해 유전 상수를 감소시키는 경향이 있을 수 있다. 그러나, 절연재가 두꺼운 경우, 보다 큰 피치는 와이어 둘레에서 보다 많은 공기를 제공하고 유효 유전 상수를 낮춘다. 서로 간섭할 수 있는 2개의 신호 라인들의 경우, 공기 간극은 이들 사이의 용량성 누화를 제한하는 효과적인 특징부이다. 공기 간극이 충분한 경우, 신호 라인들 사이에서 접지 와이어가 필요하지 않을 수 있으며, 이는 비용 절감이 얻어지게 할 것이다.
그래프(20400)에서 보이는 유전 손실 및 유전 상수는 절연 전도체들 사이에 공기 간극을 포함시킴으로써 감소될 수 있다. 그래프(400)는 이들 간극으로 인한 감소가 와이어 둘레에서 발포된 절연재를 사용하는 종래의 구성에서 달성될 수 있는 것과 동일한 정도(예를 들어, 폴리올레핀 재료에 대해 1.6 내지 1.8)임을 나타낸다. 발포된 주 절연재(20108)는 또한 본 명세서에 설명된 구성과 함께 사용되어 훨씬 더 낮은 유전 상수 및 더 낮은 유전 손실을 제공할 수 있다. 또한, 배킹 유전체(20310)는 부분적으로 또는 완전히 발포될 수 있다.
발포 대신에 계획된 공기 간극(20114)을 사용하는 잠재적인 이득은, 발포가 전도체(20106)를 따라 또는 상이한 전도체(20106)들 사이에서 일관되지 않아 스큐 및 임피던스 변동을 증가시키는 전파 지연(propagation delay) 및 유전 상수의 변동으로 이어질 수 있다는 것이다. 중실형 절연재(20108) 및 정밀한 간극(20114)에 의해, 유효 유전 상수는 보다 용이하게 제어되어, 이어서 임피던스, 스큐, 감쇠 손실, 삽입 손실 등을 포함한 전기적 성능의 일관성으로 이어질 수 있다.
도 36g 내지 도 37e의 단면도는 다양한 차폐 전기 케이블 또는 케이블의 일부분을 나타낼 수 있다. 도 36g를 참조하면, 차폐 전기 케이블(21402c)은 유전체 간극(20114c)에 의해 분리된 2개의 절연 전도체(21406c)들을 갖는 단일 전도체 세트(21404c)를 구비한다. 필요하다면, 케이블(21402c)은 케이블(21402c)의 폭을 가로질러 이격되고 케이블의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(21404c)들을 포함하도록 제조될 수 있다. 절연 전도체(21406c)는 대체로 단일 평면 내에 그리고 효과적으로는 쌍축 구성으로 배열된다. 도 36g의 쌍축 케이블 구성은 차동 쌍 회로 배열로 또는 싱글 엔디드 회로 배열로 사용될 수 있다.
2개의 차폐 필름(21408c)들이 전도체 세트(21404c)의 반대면들 상에 배치된다. 케이블(21402c)은 커버 구역(21414c) 및 압착 구역(21418c)을 포함한다. 케이블(20102c)의 커버 구역(21414c)에서, 차폐 필름(21408c)은 전도체 세트(21404c)를 덮는 커버 부분(21407c)을 포함한다. 횡단면에서, 커버 부분(21407c)들은 조합되어, 전도체 세트(21404c)를 실질적으로 둘러싼다. 케이블(21402c)의 압착 구역(21418c)에서, 차폐 필름(21408c)은 전도체 세트(21404c)의 각각의 측부에서 압착 부분(21409c)을 포함한다.
선택적인 접착제 층(21410c)은 차폐 필름(21408c)들 사이에 배치될 수 있다. 차폐 전기 케이블(21402c)은 접지 와이어 또는 드레인 와이어를 포함할 수 있는 접지 전도체(21412)와 유사한 선택적인 접지 전도체(21412c)를 추가로 포함한다. 접지 전도체(21412c)는 절연 전도체(21406c)로부터 이격되어 절연 전도체와 실질적으로 동일한 방향으로 연장된다. 전도체 세트(21404c) 및 접지 전도체(21412c)는 이들이 대체로 일 평면 내에 놓이도록 배열될 수 있다.
도 36g의 단면에 도시된 바와 같이, 차폐 필름(21408c)들의 커버 부분(21407c)들 사이에 최대 분리(D)가 있고, 차폐 필름(21408c)들의 압착 부분(21409c)들 사이에 최소 분리(d1)가 있으며, 절연 전도체(21406c)들 사이에서 차폐 필름(21408c)들 사이에 최소 분리(d2)가 있다.
도 36g에서, 케이블(20102c)의 압착 구역(21418c)들에서 차폐 필름(21408c)들의 압착 부분(21409c)들 사이에 배치되고, 케이블(21402c)의 커버 구역(21414c)에서 절연 전도체(21406c)들과 차폐 필름(21408c)들의 커버 부분(21407c)들 사이에 배치된 접착제 층(21410c)이 도시되어 있다. 이러한 배열에서, 접착제 층(21410c)은 케이블(21402c)의 압착 구역(21418c)들에서 차폐 필름(21408c)들의 압착 부분(21409c)들을 함께 접합하고, 또한 케이블(21402c)의 커버 구역(21414c)에서 절연 전도체(21406c)에 차폐 필름(21408c)들의 커버 부분(21407c)들을 접합한다.
도 36h의 차폐 케이블(21402d)은, 케이블(21402d)에서 케이블의 커버 구역(21414c)에서 절연 전도체(21406c)와 차폐 필름(21408c)의 커버 부분(21407c) 사이에 선택적인 접착제 층(21410d)이 존재하지 않는다는 점을 제외하고는, 도 36g의 케이블(21402c)과 유사하다(이때, 유사한 요소들은 유사한 도면 부호로 확인됨). 이러한 배열에서, 접착제 층(21410d)은 케이블의 압착 구역(21418c)들에서 차폐 필름(21408c)들의 압착 부분(21409c)들을 함께 접합하지만, 케이블(21402d)의 커버 구역(21414c)에서 절연 전도체(1406c)에 차폐 필름(21408c)들의 커버 부분(21407c)들을 접합하지 않는다.
이제 도 37a를 참조하면, 여기에서 도 36g의 차폐 전기 케이블(21402c)과 많은 점에서 유사한 차폐 전기 케이블(21402e)의 횡단면도를 보게 된다. 케이블(21402e)은 케이블(21402e)의 길이를 따라 연장되는 유전체 간극(20114e)에 의해 분리되는 2개의 절연 전도체(21406e)들을 갖는 단일 전도체 세트(21404e)를 포함한다. 케이블(21402e)은 케이블(21402e)의 폭을 가로질러 서로 이격되고 케이블(21402e)의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(21404e)들을 갖도록 제조될 수 있다. 절연 전도체(21406e)들은 꼬임쌍 케이블 배열로 효과적으로 배열되고, 이에 의해 절연 전도체(21406e)들은 서로의 둘레에서 꼬이며 케이블(21402e)의 길이를 따라 연장된다.
도 37b에서, 도 36g의 차폐 전기 케이블(21402c)과 많은 점에서 또한 유사한 다른 차폐 전기 케이블(21402f)이 도시되어 있다. 케이블(21402f)은 케이블(21402f)의 길이를 따라 연장되는 4개의 절연 전도체(21406f)들(이때 대향하는 전도체들은 간극(20114f)에 의해 분리됨)을 갖는 단일 전도체 세트(21404f)를 포함한다. 케이블(21402f)은 케이블(21402f)의 폭을 가로질러 서로 이격되고 케이블(21402f)의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(21404f)들을 갖도록 제조될 수 있다. 절연 전도체(1406f)들은 쿼드 케이블 배열로 효과적으로 배열되고, 이에 의해 절연 전도체(21406f)들은 절연 전도체(1406f)들이 케이블(21402f)의 길이를 따라 연장될 때 서로의 둘레에서 꼬일 수 있거나 꼬이지 않을 수 있다.
차폐 전기 케이블의 추가의 실시예는 대체로 단일 평면 내에 배열된 복수의 이격된 전도체 세트(21404, 21404e 또는 21404f)들 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 선택적으로, 차폐 전기 케이블은 전도체 세트들의 절연 전도체들로부터 이격되고 절연 전도체들과 대체로 동일한 방향으로 연장되는 복수의 접지 전도체(21412)들을 포함할 수 있다. 일부 구성에서, 전도체 세트들 및 접지 전도체들은 대체로 단일 평면 내에 배열될 수 있다. 도 37c는 그러한 차폐 전기 케이블의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 37c를 참조하면, 차폐 전기 케이블(20102g)은 대체로 평면 내에 배열된 복수의 이격된 전도체 세트(21404, 21404g)들을 포함한다. 전도체 세트(21404g)는 단일 절연 전도체를 포함하지만, 다르게는 전도체 세트(21404)와 유사하게 형성될 수도 있다. 차폐 전기 케이블(21402g)은 전도체 세트(21404, 21404g)들 사이에 그리고 차폐 전기 케이블(21402g)의 양 측부 또는 에지들에 배치된 선택적인 접지 전도체(21412)들을 추가로 포함한다.
제1 및 제2 차폐 필름(21408)들은 케이블(21402g)의 반대면들 상에 배치되고, 횡단면에서 케이블(21402g)이 커버 구역(21424) 및 압착 구역(21428)을 포함하도록 배열된다. 케이블의 커버 구역(21424)에서, 횡단면에서 제1 및 제2 차폐 필름(21408)들의 커버 부분(21417)들은 각각의 전도체 세트(21404, 21404g)를 실질적으로 둘러싼다. 제1 및 제2 차폐 필름(21408)들의 압착 부분(21419)은 각각의 전도체 세트(21404g)의 2개의 측부들 상에서 압착 구역(21428)들을 형성한다.
차폐 필름(21408)은 접지 전도체(21412)의 둘레에 배치된다. 선택적인 접착제 층(21410)은 차폐 필름(21408)들 사이에 배치되고, 각각의 전도체 세트(21404, 21404c)의 양 측부의 압착 구역(21428)들에서 차폐 필름(21408)들의 압착 부분(21419)들을 서로 접합한다. 차폐 전기 케이블(21402g)은 동축 케이블 배열(전도체 세트(21404g))과 쌍축 케이블 배열(전도체 세트(21404))의 조합을 포함하며, 따라서 하이브리드 케이블 배열로 불릴 수 있다.
차폐 전기 케이블들 중 하나, 둘 또는 그 이상이 인쇄 회로 기판, 패들 카드 등과 같은 종단접속 구성요소에 종단접속될 수 있다. 절연 전도체들 및 접지 전도체들이 대체로 단일 평면 내에 배열될 수 있기 때문에, 개시된 차폐 전기 케이블은 대량 스트리핑, 즉 절연 전도체로부터의 절연재 및 차폐 필름의 동시 스트리핑, 및 대량 종단접속, 즉 절연 전도체와 접지 전도체의 스트리핑된 단부들의 동시 종단접속에 충분히 적합하게 되는데, 이는 보다 자동화된 케이블 조립 공정을 허용한다. 이는 개시된 차폐 전기 케이블의 적어도 일부의 이점이다. 예를 들어, 절연 전도체 및 접지 전도체의 스트리핑된 단부는, 예를 들어 인쇄 회로 기판 상의 전도성 경로 또는 다른 요소와 접촉하도록 종단접속될 수 있다. 다른 경우에, 절연 전도체 및 접지 전도체의 스트리핑된 단부는, 예를 들어 전기 커넥터의 전기 접촉부와 같은 임의의 적합한 종단접속 장치의 임의의 적합한 개별 접촉 요소에 종단접속될 수 있다.
도 38a 내지 도 38d에서, 인쇄 회로 기판 또는 다른 종단접속 구성요소(21514)에 대한 차폐 전기 케이블(21502)의 예시적인 종단접속 공정이 도시되어 있다. 이러한 종단접속 공정은 대량 종단접속 공정일 수 있고, 스트리핑(도 38a 및 도 38b에 도시됨), 정렬(도 38c에 도시됨) 및 종단접속(도 38d에 도시됨)의 단계를 포함한다. 본 명세서에 도시되고/되거나 설명된 케이블들 중 임의의 케이블의 형태를 대체로 취할 수 있는 차폐 전기 케이블(21502)을 형성할 때, 차폐 전기 케이블(21502)의 전도체 세트(21504, 21504a(유전체 간극(21520)을 가짐)), 절연 전도체(21506), 및 접지 전도체(21512)의 배열은 인쇄 회로 기판(21514) 상의 접촉 요소(1516)의 배열과 부합될 수 있는데, 이는 정렬 또는 종단접속 동안의 차폐 전기 케이블(21502)의 단부 부분의 임의의 유의한 조작을 없앨 것이다.
도 38a에 도시된 단계에서, 차폐 필름(21508)의 단부 부분(21508a)은 제거된다. 예를 들어 기계적 스트리핑 또는 레이저 스트리핑과 같은 임의의 적합한 방법이 사용될 수 있다. 이러한 단계는 접지 전도체(21512) 및 절연 전도체(21506)의 단부 부분을 노출시킨다. 일 태양에서, 차폐 필름(21508)들의 단부 부분(21508a)의 대량 스트리핑이 가능한데, 그 이유는 이들이 절연 전도체(21506)의 절연재로부터 분리된 일체로 연결된 층을 형성하기 때문이다. 절연 전도체(21506)로부터의 차폐 필름(21508)의 제거는 이들 위치에서의 전기적 단락에 대한 보호를 허용하고, 또한 절연 전도체(1506) 및 접지 전도체(21512)의 노출된 단부 부분의 독립적인 이동을 제공한다. 도 38b에 도시된 단계에서, 절연 전도체(21506)의 절연재의 단부 부분(21506a)이 제거된다. 예를 들어 기계적 스트리핑 또는 레이저 스트리핑과 같은 임의의 적합한 방법이 사용될 수 있다. 이러한 단계는 절연 전도체(21506)의 전도체의 단부 부분을 노출시킨다. 도 38c에 도시된 단계에서, 차폐 전기 케이블(21502)은 차폐 전기 케이블(21502)의 접지 전도체(21512)의 단부 부분 및 절연 전도체(21506)의 전도체의 단부 부분이 인쇄 회로 기판(21514) 상의 접촉 요소(21516)와 정렬되도록 인쇄 회로 기판(21514)과 정렬된다. 도 38d에 도시된 단계에서, 차폐 전기 케이블(21502)의 접지 전도체(21512)의 단부 부분 및 절연 전도체(21506)의 전도체의 단부 부분이 인쇄 회로 기판(21514) 상의 접촉 요소(21516)에 종단접속된다. 사용될 수 있는 적합한 종단접속 방법의 예에는, 몇 가지만 말하자면, 납땜, 용접, 크림핑, 기계적 클램핑 및 접착제 접합이 포함된다.
도 39a 내지 도 39c는 3개의 예시적인 차폐 전기 케이블의 단면도이며, 이는 차폐 전기 케이블에서의 접지 전도체들의 배치의 예를 도시한다. 차폐 전기 케이블의 일 태양은 차폐체의 적절한 접지이며, 그러한 접지는 다수의 방식들로 달성될 수 있다. 일부 경우에, 주어진 접지 전도체는 차폐 필름들 중 적어도 하나와 전기 접촉하여, 주어진 접지 전도체의 접지가 차폐 필름 또는 필름들을 또한 접지하게 할 수 있다. 그러한 접지 전도체는 또한 "드레인 와이어"로 불릴 수 있다. 차폐 필름과 접지 전도체 사이의 전기 접촉은 상대적으로 낮은 DC 저항, 예를 들어 10 옴 미만 또는 2 옴 미만, 또는 실질적으로 0 옴의 DC 저항에 의해 특성화될 수 있다. 일부 경우에, 주어진 접지 전도체는 차폐 필름과 전기 접촉하지 않을 수 있지만, 예를 들어 인쇄 회로 기판, 패들 보드, 또는 다른 장치 상의 전도성 경로 또는 다른 접촉 요소와 같은, 임의의 적합한 종단접속 구성요소의 임의의 적합한 개별 접촉 요소에 독립적으로 종단접속되는 케이블 구성에서의 개별 요소일 수 있다. 그러한 접지 전도체는 또한 "접지 와이어"로 불릴 수 있다. 도 39a는 접지 전도체가 차폐 필름의 외부에 위치되는 예시적인 차폐 전기 케이블을 도시한다. 도 39b 및 도 39c는 접지 전도체가 차폐 필름들 사이에 위치되고 전도체 세트에 포함될 수 있는 실시예들을 도시한다. 하나 이상의 접지 전도체가 차폐 필름의 외부의 임의의 적합한 위치에, 차폐 필름들 사이에, 또는 둘 모두의 조합으로 배치될 수 있다.
도 39a를 참조하면, 차폐 전기 케이블(21602a)은 케이블(21602a)의 길이를 따라 연장되는 단일 전도체 세트(21604a)를 포함한다. 전도체 세트(21604a)는 유전체 간극(21630)에 의해 분리된 2개의 절연 전도체(21606)들, 즉 한 쌍의 절연 전도체들을 갖는다. 케이블(21602a)은 케이블의 폭을 가로질러 서로 이격되고 케이블의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(21604a)들을 갖도록 제조될 수 있다. 케이블의 반대면들 상에 배치된 2개의 차폐 필름(21608a)들은 커버 부분(21607a)을 포함한다. 횡단면에서, 커버 부분(21607a)들은 조합되어, 전도체 세트(21604a)를 실질적으로 둘러싼다. 선택적인 접착제 층(21610a)은 차폐 필름(21608a)들의 압착 부분(21609a)들 사이에 배치되고, 전도체 세트(21604a)의 양 측부에서 차폐 필름(21608a)들을 서로 접합한다. 절연 전도체(21606)들은 대체로 단일 평면 내에 그리고 효과적으로는 싱글 엔디드 회로 배열 또는 차동 쌍 회로 배열로 사용될 수 있는 쌍축 케이블 구성으로 배열된다. 차폐 전기 케이블(21602a)은 차폐 필름(21608a) 외부에 위치된 복수의 접지 전도체(21612)들을 추가로 포함한다. 접지 전도체(21612)는 전도체 세트(21604a)의 위에, 아래에, 그리고 양 측부에 배치된다. 선택적으로, 케이블(21602a)은 차폐 필름(21608a) 및 접지 전도체(21612)를 둘러싸는 보호 필름(21620)을 포함한다. 보호 필름(21620)은 보호 층(21621) 및 보호 층(21621)을 차폐 필름(21608a)과 접지 전도체(21612)에 접합하는 접착제 층(21622)을 포함한다. 대안적으로, 차폐 필름(21608a) 및 접지 전도체(21612)는 예를 들어 전도성 브레이드와 같은 외측 전도성 차폐체, 및 외측 절연성 재킷(도시되지 않음)에 의해 둘러싸일 수 있다.
도 39b를 참조하면, 차폐 전기 케이블(21602b)은 케이블(21602b)의 길이를 따라 연장되는 단일 전도체 세트(21604b)를 포함한다. 전도체 세트(21604b)는 유전체 간극(21630)에 의해 분리된 2개의 절연 전도체(21606)들, 즉 한 쌍의 절연 전도체들을 갖는다. 케이블(21602b)은 케이블의 폭을 가로질러 서로 이격되고 케이블의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(21604b)들을 갖도록 제조될 수 있다. 2개의 차폐 필름(21608b)들이 케이블(21602b)의 반대면들 상에 배치되고 커버 부분(21607b)을 포함한다. 횡단면에서, 커버 부분(21607b)들은 조합되어, 전도체 세트(21604b)를 실질적으로 둘러싼다. 선택적인 접착제 층(21610b)은 차폐 필름(21608b)들의 압착 부분(21609b)들 사이에 배치되고, 전도체 세트의 양 측부에서 차폐 필름들을 서로 접합한다. 절연 전도체(21606)들은 대체로 단일 평면 내에 그리고 효과적으로는 쌍축 또는 차동 쌍 케이블 배열로 배열된다. 차폐 전기 케이블(21602b)은 차폐 필름(v1608b)들 사이에 위치된 복수의 접지 전도체(21612)들을 추가로 포함한다. 접지 전도체(21612)들 중 2개가 전도체 세트(21604b)에 포함되고, 접지 전도체(21612)들 중 2개가 전도체 세트(21604b)로부터 이격된다.
도 39c를 참조하면, 차폐 전기 케이블(21602c)은 케이블(21602c)의 길이를 따라 연장되는 단일 전도체 세트(21604c)를 포함한다. 전도체 세트(21604c)는 유전체 간극(21630)에 의해 분리된 2개의 절연 전도체(21606)들, 즉 한 쌍의 절연 전도체들을 갖는다. 케이블(21602c)은 케이블의 폭을 가로질러 서로 이격되고 케이블의 길이를 따라 연장되는 다수의 전도체 세트(21604c)들을 갖도록 제조될 수 있다. 2개의 차폐 필름(21608c)들이 케이블(21602c)의 반대면들 상에 배치되고 커버 부분(21607c)을 포함한다. 횡단면에서, 커버 부분(21607c)들은 조합되어, 전도체 세트(21604c)를 실질적으로 둘러싼다. 선택적인 접착제 층(21610c)은 차폐 필름(21608c)들의 압착 부분(21609c)들 사이에 배치되고, 전도체 세트(21604c)의 양 측부에서 차폐 필름(21608c)들을 서로 접합한다. 절연 전도체(21606)들은 대체로 단일 평면 내에 그리고 효과적으로는 쌍축 또는 차동 쌍 케이블 배열로 배열된다. 차폐 전기 케이블(21602c)은 차폐 필름(21608c)들 사이에 위치된 복수의 접지 전도체(21612)들을 추가로 포함한다. 접지 전도체(21612)들 모두가 전도체 세트(21604c)에 포함된다. 절연 전도체(21606)들 및 접지 전도체(21612)들 중 2개가 대체로 단일 평면 내에 배열된다.
도 36c에서, 전도체 세트(20904)에서 2개의 절연 전도체들을 포함하는 예시적인 차폐 전기 케이블(20902)이 횡단면으로 도시되어 있는데, 개별적으로 절연된 전도체(20906)들 각각은 케이블(20902)의 길이를 따라 연장되고 유전체/공기 간극(20944)에 의해 분리된다. 2개의 차폐 필름(20908)들이 케이블(20902)의 반대면들 상에 배치되고, 조합되어 전도체 세트(20904)를 실질적으로 둘러싼다. 선택적인 접착제 층(20910)은 차폐 필름(20908)들의 압착 부분(20909)들 사이에 배치되고, 케이블의 압착 구역(918)에서 전도체 세트(20904)의 양 측부에서 차폐 필름(20908)들을 서로 접합한다. 절연 전도체(906)들은 대체로 단일 평면 내에 그리고 효과적으로는 쌍축 케이블 구성으로 배열될 수 있다. 쌍축 케이블 구성은 차동 쌍 회로 배열로 또는 싱글 엔디드 회로 배열로 사용될 수 있다. 차폐 필름(20908)은 전도성 층(908a) 및 비전도성 중합체 층(20908b)을 포함할 수 있거나, 비전도성 중합체 층(20908b) 없이 전도성 층(908a)을 포함할 수 있다. 도면에서, 각각의 차폐 필름의 전도성 층(20908a)은 절연 전도체(20906)와 대면하여 도시되어 있지만, 대안적인 실시예에서, 차폐 필름들 중 하나 또는 둘 모두가 역 배향을 가질 수 있다.
차폐 필름(20908)들 중 적어도 하나의 차폐 필름의 커버 부분(20907)은 전도체 세트(20904)의 대응하는 단부 전도체(20906)와 실질적으로 동심인 동심 부분(20911)을 포함한다. 케이블(20902)의 전이 구역에서, 차폐 필름(20908)의 전이 부분(20934)은 차폐 필름(20908)의 압착 부분(20909)과 동심 부분(20911) 사이에 있다. 전도체 세트(20904)의 양 측부에 전이 부분(20934)들이 위치되고, 각각의 그러한 부분은 단면 전이 면적(20934a)을 포함한다. 단면 전이 면적(934a)들의 합은 바람직하게는 전도체(20906)의 길이를 따라 실질적으로 동일하다. 예를 들어, 단면적(20934a)들의 합은 1 m의 길이에 걸쳐 50% 미만으로 변할 수 있다.
게다가, 2개의 단면 전이 면적(20934a)들은 동일하고/하거나 실질적으로 같을 수 있다. 전이 구역의 이러한 구성은, 예를 들어 1 m와 같은 주어진 길이에 걸쳐 목표 임피던스 값의, 예를 들어 5 내지 10% 내와 같은 원하는 범위 내에 둘 모두가 있는 차동 임피던스 및 각각의 전도체(20906)(싱글 엔디드)에 대한 특성 임피던스에 기여한다. 게다가, 전이 구역의 이러한 구성은 그 길이의 적어도 일부분을 따라 2개의 전도체(20906)들의 스큐를 최소화할 수 있다.
케이블이 접히지 않은 평평한 구성일 때, 차폐 필름들 각각은 케이블(20902)의 폭을 가로질러 변화하는 곡률 반경에 의해 횡단면에서 특성화가능할 수 있다. 차폐 필름(20908)의 최대 곡률 반경은, 예를 들어 도 36c에 도시된 다중 전도체 케이블 세트(20904)의 커버 부분(20907)의 중심점 부근에서 또는 케이블(20902)의 압착 부분(20909)에서 일어날 수 있다. 이들 위치에서, 필름은 실질적으로 평탄할 수 있고 곡률 반경은 실질적으로 무한대일 수 있다. 차폐 필름(20908)의 최소 곡률 반경은, 예를 들어 차폐 필름(20908)의 전이 부분(20934)에서 일어날 수 있다. 일부 실시예에서, 케이블의 폭을 가로지른 차폐 필름의 곡률 반경은 적어도 약 50 마이크로미터인데, 즉 곡률 반경은 케이블의 에지들 사이에서 케이블의 폭을 따라 임의의 지점에서 50 마이크로미터보다 더 작은 크기를 갖지 않는다. 일부 실시예에서, 전이 부분을 포함하는 차폐 필름의 경우, 차폐 필름의 전이 부분의 곡률 반경은 유사하게 적어도 약 50 마이크로미터이다.
접히지 않은 평평한 구성에서, 동심 부분 및 전이 부분을 포함하는 차폐 필름은 동심 부분의 곡률 반경(R1), 및/또는 전이 부분의 곡률 반경(r1)에 의해 특성화가능하다. 이들 파라미터가 케이블(20902)에 대해 도 36c에 도시되어 있다. 예시적인 실시예에서, R1/r1은 2 내지 15의 범위이다.
도 36d에서, 유전체/공기 간극(1014)에 의해 분리된 2개의 절연 전도체(21006)들을 갖는 전도체 세트를 포함하는 다른 예시적인 차폐 전기 케이블(21002)이 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 차폐 필름(21008)은 보다 대칭적인 실시예에 비해 전이 부분의 위치를 변경한 비대칭 구성을 갖는다. 도 36d에서, 차폐 전기 케이블(21002)은 절연 전도체(21006)들의 대칭 평면으로부터 약간 오프셋된 평면 내에 놓이는 차폐 필름(21008)의 압착 부분(21009)을 갖는다. 결과적으로, 전이 구역(21036)은 다른 도시된 실시예에 비해 다소 오프셋된 위치 및 구성을 갖는다. 그러나, 2개의 전이 구역(21036)들이 대응하는 절연 전도체(21006)들에 대해(예를 들어, 전도체(21006)들 사이의 수직 평면에 대해) 실질적으로 대칭으로 위치되는 것, 및 전이 구역(1036)의 구성이 차폐 전기 케이블(21002)의 길이를 따라 신중하게 제어되는 것을 보장함으로써, 차폐 전기 케이블(21002)은 수용가능한 전기 특성을 여전히 제공하도록 구성될 수 있다.
도 36e에서, 추가의 예시적인 차폐 전기 케이블이 도시되어 있다. 이들 도면은 차폐 전기 케이블의 전도체 세트를 전기 절연하기 위하여 케이블의 압착 부분이 어떻게 구성되는가를 추가로 설명하는 데 사용된다. 전도체 세트는 (예를 들어, 인접한 전도체 세트들 사이의 누화를 최소화하기 위하여) 인접한 전도체 세트로부터, 또는 (예를 들어, 차폐 전기 케이블로부터의 전자기 방사선 누출을 최소화하고 외부 공급원으로부터의 전자기 간섭을 최소화하기 위하여) 차폐 전기 케이블의 외부 환경으로부터 전기 절연될 수 있다. 둘 모두의 경우에, 압착 부분은 전기 절연을 실현하기 위하여 다양한 기계적 구조물을 포함할 수 있다. 예에는, 몇 가지만 말하자면, 차폐 필름들의 가까운 근접, 차폐 필름들 사이의 고 유전 상수 재료, 차폐 필름들 중 적어도 하나와 직접적인 또는 간접적인 전기 접촉을 이루는 접지 전도체, 인접한 전도체 세트들 사이의 연장된 거리, 인접한 전도체 세트들 사이의 물리적 단절, 길이방향으로, 횡방향으로, 또는 둘 모두의 방향으로 직접적으로 차폐 필름들의 서로에 대한 간헐적인 접촉, 및 전도성 접착제가 포함된다.
도 36e는, 케이블(20102)의 폭을 가로질러 이격되고 케이블의 길이를 따라 길이방향으로 연장되는 2개의 전도체 세트(21104a, 2104b)들을 포함하는 차폐 전기 케이블(21102)을 단면으로 도시한다. 각각의 전도체 세트(21104a, 21104b)는 간극(21144)에 의해 분리된 2개의 절연 전도체(21106a, 21106b)들을 갖는다. 2개의 차폐 필름(21108)들이 케이블(21102)의 반대면들 상에 배치된다. 횡단면에서, 차폐 필름(21108)의 커버 부분(21107)은 케이블(21102)의 커버 구역(21114)에서 전도체 세트(21104a, 21104b)를 실질적으로 둘러싼다. 케이블의 압착 구역(21118)에서, 전도체 세트(21104a, 21104b)의 양 측부에서, 차폐 필름(21108)은 압착 부분(21109)을 포함한다. 차폐 전기 케이블(21102)에서, 차폐 필름(21108)의 압착 부분(21109) 및 절연 전도체(21106)는 케이블(21102)이 평평하고/하거나 접히지 않은 배열에 있을 때 대체로 단일 평면 내에 배열된다. 전도체 세트(21104a, 21104b)들 사이에 위치된 압착 부분(21109)은 전도체 세트(21104a, 21104b)들을 서로 전기 절연시키도록 구성된다. 대체로 평평한 접히지 않은 배열로 배열된 때, 도 36e에 도시된 바와 같이, 전도체 세트(21104a)의 제2 절연 전도체(21106b)에 대한 전도체 세트(21104a)의 제1 절연 전도체(21106a)의 고주파 전기 절연은 제2 전도체 세트(21104b)에 대한 제1 전도체 세트(21104a)의 고주파 전기 절연보다 실질적으로 더 적다.
도 36e에 단면으로 도시된 바와 같이, 케이블(21102)은 차폐 필름(21108)들의 커버 부분(21107)들 사이의 최대 분리(D), 차폐 필름(21108)들의 커버 부분(21107)들 사이의 최소 분리(d2), 및 차폐 필름(21108)들의 압착 부분(21109)들 사이의 최소 분리(d1)에 의해 특성화될 수 있다. 일부 실시예에서, d1/D는 0.25 미만, 또는 0.1 미만이다. 일부 실시예에서, d2/D는 0.33 초과이다.
차폐 필름(21108)들의 압착 부분(21109)들 사이에 선택적인 접착제 층이 도시된 바와 같이 포함될 수 있다. 접착제 층은 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 일부 실시예에서, 접착제 층은 예를 들어 절연 전도체(21106a, 21106b)와 차폐 필름(21108)의 커버 부분(21107) 사이에서 케이블(v1102)의 커버 구역(21114)에서 완전히 또는 부분적으로 연장될 수 있다. 접착제 층은 차폐 필름(21108)의 커버 부분(21107) 상에 배치될 수 있고, 전도체 세트(21104a, 21104b)의 일 측부에서의 차폐 필름(21108)의 압착 부분(21109)으로부터 전도체 세트(21104a, 21104b)의 다른 측부에서의 차폐 필름(21108)의 압착 부분(21109)까지 완전히 또는 부분적으로 연장될 수 있다.
차폐 필름(21108)은 케이블(21102)의 폭을 가로지른 곡률 반경(R) 및/또는 차폐 필름의 전이 부분(21112)의 곡률 반경(r1) 및/또는 차폐 필름의 동심 부분(21111)의 곡률 반경(r2)에 의해 특성화될 수 있다.
전이 구역(21136)에서, 차폐 필름(21108)의 전이 부분(21112)은 차폐 필름(21108)의 동심 부분(21111)과 차폐 필름(21108)의 압착 부분(1109) 사이에서 점차적인 전이를 제공하도록 배열될 수 있다. 차폐 필름(1108)의 전이 부분(21112)은, 차폐 필름(1108)의 변곡점이고 동심 부분(21111)의 단부를 나타내는 제1 전이점(21121)으로부터, 차폐 필름들 사이의 분리가 압착 부분(21109)들의 최소 분리(d1)를 미리 결정된 계수만큼 초과하는 제2 전이점(21122)까지 연장된다.
일부 실시예에서, 케이블(21102)은 적어도 하나의 차폐 필름을 포함하고, 차폐 필름은 적어도 약 50 마이크로미터인 케이블의 폭을 가로지른 곡률 반경(R) 및/또는 적어도 약 50 마이크로미터인 차폐 필름(21102)의 전이 부분(21112)의 최소 곡률 반경(r1)을 갖는다. 일부 실시예에서, 동심 부분의 최소 곡률 반경 대 전이 부분의 최소 곡률 반경의 비(r2/r1)는 2 내지 15의 범위이다.
일부 실시예에서, 케이블의 폭을 가로지른 차폐 필름의 곡률 반경(R)은 적어도 약 50 마이크로미터이고/이거나 차폐 필름의 전이 부분의 최소 곡률 반경은 적어도 50 마이크로미터이다.
일부 경우에, 설명된 차폐 케이블들 중 임의의 케이블의 압착 구역은, 예를 들어 적어도 30°의 각도(α)로 측방향으로 구부러지도록 구성될 수 있다. 압착 구역의 이러한 측방향 가요성은, 예를 들어 둥근 케이블에 사용될 수 있는 구성과 같은 임의의 적합한 구성으로 차폐 케이블이 접힐 수 있게 할 수 있다. 일부 경우에, 압착 구역의 측방향 가요성은 2개 이상의 비교적 얇은 개별 층들을 포함하는 차폐 필름에 의해 가능할 수 있게 된다. 특히 굽힘 조건 하에서 이들 개별 층의 완전성을 보장하기 위하여, 이들 사이의 접합이 온전히 남아 있는 것이 바람직하다. 압착 구역은 예를 들어 약 0.13 ㎜ 미만의 최소 두께를 가질 수 있고, 개별 층들 사이의 접합 강도는 처리 또는 사용 동안 열 노출 이후에 적어도 17.86 g/㎜ (1 lb/인치)일 수 있다.
도 36f에서, 하나의 차폐 필름(21308)만을 갖는 차폐 전기 케이블(21302)이 도시되어 있다. 절연 전도체(21306)들이, 유전체/간극(21314)에 의해 분리된 한 쌍의 절연 전도체만을 각각 갖는 2개의 전도체 세트(21304)들로 배열되지만, 본 명세서에서 논의된 바와 같이 다른 개수의 절연 전도체들을 갖는 전도체 세트들이 또한 고려된다. 차폐 전기 케이블(21302)이 다양한 예시적인 위치들에서 접지 전도체(21312)들을 포함하도록 도시되어 있지만, 필요하다면 이들 중 임의의 것 또는 전부가 생략될 수 있거나, 추가의 접지 전도체들이 포함될 수 있다. 접지 전도체(21312)는 전도체 세트(1304)의 절연 전도체(21306)와 실질적으로 동일한 방향으로 연장되고, 차폐 필름으로서 기능하지 않는 캐리어 필름(21346)과 차폐 필름(21308) 사이에 위치된다. 하나의 접지 전도체(21312)가 차폐 필름(21308)의 압착 부분(21309)에 포함되고, 3개의 접지 전도체(21312)들이 전도체 세트(21304)들 중 하나에 포함된다. 이들 3개의 접지 전도체(21312) 중 하나는 절연 전도체(v1306)와 차폐 필름(21308) 사이에 위치되고, 3개의 접지 전도체(21312)들 중 2개는 전도체 세트의 절연 전도체(21306)들과 대체로 동일 평면 내에 있도록 배열된다.
신호 와이어, 드레인 와이어 및 접지 와이어에 더하여, 개시된 케이블들 중 임의의 케이블은, 사용자에 의해 한정된 임의의 목적을 위해, 전형적으로 절연된 하나 이상의 개별 와이어들을 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 전송 또는 저속 통신(예를 들어, 1 ㎒ 미만)에 대해 적당하지만 고속 통신(예를 들어, 1 ㎓ 초과)에 대해서는 적당하지 않을 수 있는 이들 추가의 와이어는 총괄적으로 사이드밴드로 불릴 수 있다. 사이드밴드 와이어는 전력 신호, 기준 신호 또는 임의의 다른 관심대상의 신호를 전송하는 데 사용될 수 있다. 사이드밴드의 와이어들은 전형적으로 서로 직접적으로 또는 간접적으로 전기 접촉하는 것이 아니라, 적어도 일부 경우에, 이들은 서로 차폐되지 않을 수 있다. 사이드밴드는 2개 이상, 또는 3개 이상, 또는 5개 이상과 같은 임의의 개수의 와이어들을 포함할 수 있다.
본 명세서에 설명되는 차폐 케이블 구성은 신호 무결성을 증진시키고 산업 표준 프로토콜을 지원하며 및/또는 전도체 세트들 및 드레인 와이어들의 대량 종단접속을 허용하는, 전도체 세트들 및/또는 드레인/접지 와이어들에 대한 단순화된 접속을 위한 기회를 제공한다. 커버 구역들에서, 전도체 세트들은 차폐 필름들에 의해 실질적으로 둘러싸이며, 전도체 세트들은 압착 구역들에 의해 서로 분리된다. 이들 회로 구성은, 예를 들어 케이블 내의 전도체 세트들 사이의 케이블내(intra-cable) 전기 절연을 제공할 수 있고, 케이블의 전도체 세트들과 외부 환경 사이의 케이블외(extra-cable) 절연을 제공할 수 있으며, 더 적은 드레인 와이어들을 필요로 할 수 있고/있거나 드레인 와이어들이 전도체 세트들로부터 이격되는 것을 허용할 수 있다.
앞서 도시되고/도시되거나 설명된 바와 같이, 차폐 필름들은 동심 구역들, 압착 구역들 및 동심 구역들과 압착 구역들 사이의 점차적인 전이부인 전이 구역들을 포함할 수 있다. 동심 구역들, 압착 구역들, 및/또는 전이 구역들의 기하학적 형상 및 균일성은 케이블의 전기 특성에 영향을 준다. 이들 구역의 기하학적 형상에서의 불균일성에 의해 야기되는 영향을 감소시키고/시키거나 제어하는 것이 바람직하다. 케이블의 길이를 따라 실질적으로 균일한 기하학적 형상(예를 들어, 크기, 형상, 용량, 및 곡률 반경)을 유지하는 것은 케이블의 전기 특성에 유리하게 영향을 줄 수 있다. 전이 구역들에 관하여, 이들 구역의 기하학적 균일성을 제어하고/하거나 크기를 감소시키는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 전이 구역들의 영향의 감소는 차폐 전기 케이블의 길이를 따라 전이 구역의 구성을 신중하게 제어함으로써 그리고/또는 전이 구역의 크기를 감소시킴으로써 달성될 수 있다. 전이 구역의 크기의 감소는 커패시턴스 편차를 감소시키고, 다수의 전도체 세트들 사이의 요구되는 공간을 감소시키며, 이에 의해 전도체 세트 피치를 감소시키고/시키거나 전도체 세트들 사이의 전기 절연을 증가시킨다. 차폐 전기 케이블의 길이를 따른 전이 구역의 구성의 신중한 제어는 예측가능한 전기 거동 및 일관성을 얻는 데 기여하며, 이는 고속 전송 라인을 제공하여 전기 데이터가 보다 신뢰성 있게 전송될 수 있게 한다. 차폐 전기 케이블의 길이를 따른 전이 구역의 구성의 신중한 제어는 전이 부분의 크기가 보다 낮은 크기 제한에 접근할 때의 인자이다.
케이블의 전기 특성은 고속 신호 전송을 위한 케이블의 적합성을 결정한다. 케이블의 전기 특성은 다른 특성들 중에서도 특히 특성 임피던스, 삽입 손실, 누화, 스큐, 아이 오프닝, 및 지터를 포함한다. 전기 특성은 앞서 논의된 바와 같이 케이블의 물리적인 기하학적 형상에 좌우될 수 있으며, 또한 케이블 구성요소들의 재료 특성에 좌우될 수 있다. 따라서, 일반적으로 케이블의 길이를 따라 물리적인 기하학적 형상 및/또는 재료 특성을 실질적으로 균일하게 유지하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 전기 케이블의 특성 임피던스는 케이블의 물리적인 기하학적 형상 및 재료 특성에 좌우된다. 케이블이 그의 길이를 따라 물리적으로 및 재료적으로 균일한 경우, 케이블의 특성 임피던스가 또한 균일할 것이다. 그러나, 케이블의 기하학적 형상 및/또는 재료 특성의 불균일성은 불균일성 지점들에서의 임피던스의 부정합을 야기한다. 임피던스 부정합은 케이블의 삽입 손실을 증가시키고 신호를 감쇠시키는 반사를 야기할 수 있다. 따라서, 케이블 길이를 따라 물리적인 기하학적 형상 및 재료 특성의 소정의 균일성을 유지하는 것은 케이블의 감쇠 특성을 개선할 수 있다. 본 명세서에 설명된 예시적인 전기 케이블들에 대한 일부 전형적인 특성 임피던스는 예를 들어 50 옴, 75 옴, 및 100 옴이다. 일부 경우에, 본 명세서에 설명된 케이블들의 물리적인 기하학적 형상 및 재료 특성은 5% 미만 또는 10% 미만의 케이블의 특성 임피던스 변동을 생성하도록 제어될 수 있다.
케이블(또는 다른 구성요소)의 삽입 손실은 그 구성요소에 기인할 수 있는 신호 전력의 총 손실을 특성화한다. 삽입 손실이라는 용어는 종종 감쇠라는 용어와 상호교환가능하게 사용된다. 감쇠는 때때로 임피던스 부정합 손실을 제외한 구성요소에 의해 야기되는 모든 손실로서 정의된다. 따라서, 완전하게 정합된 회로의 경우, 삽입 손실은 감쇠와 동일하다. 케이블의 삽입 손실은 반사 손실(특성 임피던스의 부정합에 기인한 손실), 커플링 손실(누화에 기인한 손실), 전도체 손실(신호 전도체의 저항 손실), 유전체 손실(유전체 재료의 손실), 방사선 손실(반사된 에너지에 기인한 손실), 및 공진 손실(케이블 내의 공진에 기인한 손실)을 포함한다. 삽입 손실은 다음과 같이 dB 단위로 표현될 수 있다:
가변 길이의 케이블 또는 다른 구성요소의 경우, 삽입 손실은 단위 길이 당, 예컨대 dB/미터로서 표현될 수 있다. 도 40a 및 도 40b는 0 내지 20 ㎓의 주파수 범위에 걸친, 본 명세서 설명된 차폐 케이블들에 대한 삽입 손실 대 주파수의 그래프이다. 시험된 케이블들은 30 AWG 전도체들의 쌍축 세트들 및 100 옴 특성 임피던스를 갖고서, 길이가 1 미터였다.
도 40은 은 도금된 30 AWG 전도체들을 가진 케이블 1의 삽입 손실(SDD12)의 그래프이다. 도 41은 주석 도금된 30 AWG 전도체들을 가진 케이블 2의 삽입 손실(SDD12)의 그래프이다. 도 40 및 도 41에 도시된 바와 같이, 5 ㎓의 주파수에서, 케이블 2(30 AWG 주석 도금된 전도체들)는 약 -5 dB/m 미만, 또는 심지어 약 -4 dB/m 미만의 삽입 손실을 갖는다. 5 ㎓의 주파수에서, 케이블 1(30 AWG 은 도금된 전도체들)은 약 -5 dB/m 미만, 또는 약 -4 dB 미만, 또는 심지어 약 -3 dB/m 미만의 삽입 손실을 갖는다. 0 내지 20 ㎓의 전체 주파수 범위에 걸쳐, 케이블 2(30 AWG 주석 도금된 전도체들)는 약 -30 dB/m 미만, 또는 약 -20 dB/m 미만, 또는 심지어 약 -15 dB/m 미만의 삽입 손실을 갖는다. 0 내지 20 ㎓의 전체 주파수 범위에 걸쳐, 케이블 1(30 AWG 은 도금된 전도체들)은 약 -20 dB/m 미만, 또는 심지어 약 -15 dB/m 미만, 또는 심지어 약 -10 dB/m 미만의 삽입 손실을 갖는다.
모든 다른 인자들이 일정하다면, 감쇠는 전도체 크기에 반비례한다. 본 명세서에 설명된 차폐 케이블들의 경우, 5 ㎓의 주파수에서, 24 AWG 이상의 크기인 주석 도금된 신호 전도체들을 갖는 케이블은 약 -5 dB/m 미만, 또는 심지어 약 -4 dB/m 미만의 삽입 손실을 갖는다. 5 ㎓의 주파수에서, 24 AWG 이상의 크기인 은 도금된 신호 전도체들을 갖는 케이블은 약 -5 dB/m 미만, 또는 약 -4 dB 미만, 또는 심지어 약 -3 dB/m 미만의 삽입 손실을 갖는다. 0 내지 20 ㎓의 전체 주파수 범위에 걸쳐, 24 AWG 이상의 크기인 주석 도금된 신호 전도체들을 갖는 케이블은 약 -25 dB/m 미만, 또는 약 -20 dB/m 미만, 또는 심지어 약 -15 dB/m 미만의 삽입 손실을 갖는다. 0 내지 20 ㎓의 전체 주파수 범위에 걸쳐, 24 AWG 이상의 크기인 은 도금된 신호 전도체들을 갖는 케이블은 약 -20 dB/m 미만, 또는 심지어 약 -15 dB/m 미만, 또는 심지어 약 -10 dB/m 미만의 삽입 손실을 갖는다.
커버 부분들 및 압착 부분들은 케이블 내의 전도체 세트들을 서로 전기 절연시키는 데 및/또는 전도체 세트들을 외부 환경으로부터 전기 절연시키는 데 도움을 준다. 본 명세서에 논의된 차폐 필름들은 전도체 세트들을 위한 최근접 차폐체를 제공할 수 있지만, 이들 최근접 차폐 필름들 위에 배치되는 부가적인 보조 차폐체가 케이블내 및/또는 케이블외 절연을 증가시키기 위해 부가적으로 사용될 수 있다.
케이블의 하나 이상의 면들 상에 배치된 하나 이상의 차폐 필름들을 본 명세서에 설명된 커버 부분들 및 압착 부분들로 사용하는 것과는 대조적으로, 일부 유형의 케이블들은 최근접 차폐체로서 또는 보조 차폐체로서 개별 전도체 세트들 둘레에 전도성 필름을 나선형으로 감싼다. 차동 신호를 운반하는 데 사용되는 쌍축 케이블들의 경우, 귀환 전류의 경로는 차폐체의 대향하는 면들을 따른다. 나선형 피복은 전류 귀환 경로에서의 불연속성을 야기하는 차폐체 내의 간극을 생성한다. 주기적인 불연속성은 전도체 세트의 공진에 기인한 신호 감쇠를 생성한다. 이러한 현상은 "신호 서크-아웃"으로 알려져 있으며, 공진 주파수에 대응하는 특정 주파수 범위에서 일어나는 유의한 신호 감쇠를 생성할 수 있다.
도 42는 최근접 차폐체로서 전도체 세트(7205) 둘레에 나선형으로 감싸여진 필름(7208)을 갖는 쌍축 케이블(7200)(본 명세서에서 케이블 3으로 지칭됨)을 도시한다. 도 43은 30 AWG 전도체(7304)들을 갖는 쌍축 전도체 세트(7305), 2개의 32 AWG 드레인 와이어(7306)들 및 케이블(7300)의 반대면들 상의 2개의 차폐 필름(7308)들을 포함하는, 본 명세서에서 앞서 설명된 케이블 구성을 갖는 케이블(7300)(본 명세서에서 케이블 4로 지칭됨)의 단면을 도시한다. 차폐 필름(7308)들은 전도체 세트(7305)를 실질적으로 둘러싸는 커버 부분(7307)들 및 전도체 세트(7305)의 양 측부에서의 압착 부분(7309)들을 포함한다. 케이블 4는 은 도금된 전도체들 및 폴리올레핀 절연재를 갖는다.
도 44의 그래프는 케이블 3의 공진에 기인한 삽입 손실을 케이블 4의 그것과 비교한다. 공진에 기인한 삽입 손실은 케이블 3의 삽입 손실 그래프에서 약 11 ㎓에서 피크를 이룬다. 대조적으로, 케이블 4의 삽입 손실 그래프에서 관찰가능한 공진에 기인한 삽입 손실은 없다. 이들 그래프에서, 케이블의 종단접속에 기인한 감쇠가 또한 존재함에 유의한다.
케이블 3의 공진에 기인한 감쇠는 공칭 신호 감쇠 NSA와 공진에 기인한 신호 감쇠 RSA 사이의 비에 의해 특성화될 수 있으며, 여기서 NSA는 공진 딥(resonance dip)의 피크들을 연결한 선이고, RSA는 공진 딥의 밸리(valley)에서의 감쇠이다. 11 ㎓에서의 케이블 3에 대한 NSA와 RSA 사이의 비는 약 -11 dB/-35 dB 또는 약 0.3이다. 대조적으로, 케이블 4는 약 1(이는 공진에 기인한 0 감쇠에 대응함) 또는 적어도 약 0.5 초과의 NSA/RSA 값을 갖는다.
케이블 4의 단면 기하학적 형상을 가진 케이블들의 삽입 손실을 3가지 상이한 길이들, 즉 1 미터(케이블 5), 1.5 미터(케이블 6), 및 2 미터(케이블 7)에서 시험하였다. 이들 케이블들에 대한 삽입 손실 그래프가 도 45에 도시되어 있다. 0 내지 20 ㎓의 주파수 범위에 대해 공진이 관찰되지 않았다. (20 ㎓ 부근의 약간의 딥은 종단접속과 연관된 것이며, 공진 손실이 아님에 유의한다.)
도 46에 도시된 바와 같이, 나선형으로 감싸여진 차폐체를 사용하는 대신에, 일부 유형의 케이블(7600)들은 최근접 차폐체를 형성하도록 전도체 세트(7605)들 둘레에 전도성 재료(7608)의 길이방향으로 접힌 시트 또는 필름을 포함한다. 길이방향으로 접힌 차폐 필름(7606)의 단부(7602)들은 중첩될 수 있고/있거나 차폐 필름의 단부들은 시임으로 밀봉될 수 있다. 길이방향으로 접힌 최근접 차폐체들을 갖는 케이블들은 하나 이상의 보조 차폐체(7609)들로 위에 감싸여져서(overwrapped) 케이블이 구부려질 때 중첩된 에지들 및/또는 시임이 분리되는 것을 방지할 수 있다. 길이방향 접힘은 차폐체를 나선형으로 감싸는 것에 의해 야기되는 차폐체 간극들의 주기성을 회피함으로써 공진에 기인한 신호 감쇠를 완화시킬 수 있지만, 차폐체 분리를 방지하기 위해 위에 감싸는 것은 차폐체 강성을 증가시킨다.
본 명세서에 설명된 바와 같이 전도체 세트들을 실질적으로 둘러싸는 커버 부분들 및 전도체 세트의 각각의 측부에 위치된 압착 부분들을 갖는 케이블들은 전도체 세트들을 전기 절연시키기 위해 나선형으로 감싸여진 최근접 차폐체에 의존하지 않으며 전도체 세트들을 전기 절연시키기 위해 전도체 세트들 둘레에 길이방향으로 접힌 최근접 차폐체에 의존하지 않는다. 나선형으로 감싸여진 및/또는 길이방향으로 접힌 차폐체들은 설명된 케이블들 외부의 보조 차폐체들로서 채용될 수 있거나 채용되지 않을 수도 있다.
근접 전기 신호들에 의해 발생되는 자기장의 원하지 않는 영향에 의해 누화가 야기된다. 누화(근단 또는 원단)는 케이블 조립체에서의 신호 무결성을 위한 고려사항이다. 근단 누화는 케이블의 전송 단부에서 측정된다. 원단 누화는 케이블의 수신 단부에서 측정된다. 누화는 공격 신호로부터의 원하지 않는 커플링으로부터 희생 신호에서 일어나는 발생하는 잡음이다. 케이블 내의 및/또는 종단접속 영역 내의 신호 라인들 사이의 근접한 간격은 누화에 민감할 수 있다. 본 명세서에 설명된 케이블들 및 커넥터들은 누화를 감소시키는 것에 접근한다. 예를 들어, 케이블 내의 누화는, 차폐 필름들의 동심 부분들, 전이 부분들, 및/또는 압착 부분들이 조합되어 전도체 세트들을 둘러싸는 가능한 한 완전한 차폐체를 형성하는 경우 감소될 수 있다. 케이블에서, 누화는, 차폐체들 사이에 임의의 간극이 존재하는 경우, 이 간극을 가능한 한 높은 종횡비를 갖게 하고/하거나 차폐체들 사이의 저 임피던스 또는 직접적인 전기 접촉을 사용함으로써 감소된다. 예를 들어, 차폐체들은 예컨대 직접 접촉할 수 있고/있거나 드레인 와이어들을 통해 접속될 수 있고/있거나 전도성 접착제를 통해 접속될 수 있다. 커넥터의 종단접속부들과 케이블의 전도체들 사이의 전기 접촉 부위에서, 누화는 접촉 지점들 사이의 분리를 증가시키고 그에 따라 유도성 및 용량성 커플링을 감소시킴으로써 감소될 수 있다.
도 47은 둘 모두 케이블 길이가 약 3 m인, 종래의 전기 케이블의 2개의 인접한 전도체 세트들 - 전도체 세트들은 완전히 절연됨, 즉 공통 접지를 갖지 않음 - (샘플 1) 사이 및 도 15a에 도시된 차폐 전기 케이블(2202)의 2개의 인접한 전도체 세트들 - 차폐 필름(2208)들은 약 0.025 ㎜만큼 이격됨 - (샘플 2) 사이에서의 원단 누화(FEXT) 절연을 도시한다. 이러한 데이터를 생성하는 시험 방법은 당업계에서 잘 알려져 있다. 데이터는 애질런트(Agilent) 8720ES 50 ㎒ - 20 ㎓ S-파라미터 네트워크 애널라이저(Network Analyzer)를 사용하여 생성되었다. 원단 누화 플롯들을 비교함으로써, 종래의 전기 케이블 및 차폐 전기 케이블(2202)이 유사한 원단 누화 성능을 제공한다는 것을 알 수 있다. 구체적으로, 약 -35 dB 미만의 원단 누화가 대부분의 응용들에서 적합하다는 것이 대체로 수용된다. 시험된 구성에 대해, 종래의 전기 케이블 및 차폐 전기 케이블(2202) 둘 모두가 만족스러운 전기 절연 성능을 제공한다는 것을 도 47로부터 쉽게 알 수 있다. 차폐 필름들을 이격시키는 능력으로 인한 평행한 부분의 증가된 강도와 조합된 만족스러운 전기 절연 성능은 종래의 전기 케이블들에 비한, 본 발명의 태양에 따른 차폐 전기 케이블의 이점이다.
전파 지연 및 스큐는 전기 케이블들의 추가적인 전기 특성이다. 전파 지연은 케이블의 속도 인자에 좌우되며, 신호가 케이블의 일 단부로부터 케이블의 대향 단부로 이동하는 데 걸리는 시간의 양이다. 케이블의 전파 지연은 시스템 타이밍 분석에서의 중요한 고려사항일 수 있다. 인접한 전도체 세트에 대한.
제2 전도체에 대한 제1 절연 전도체의 고주파 절연은 약 5 내지 약 15 ㎓의 규정된 주파수 범위 및 1 미터의 길이에서 제1 원단 누화 C1이다. 인접한 전도체 세트에 대한 제1 전도체 세트의 고주파 절연은 규정된 주파수에서 제2 원단 누화 C2이다. C2는 C1보다 10 dB 이상 더 낮을 수 있다.
케이블 내의 2개 이상의 전도체들 사이의 전파 지연의 차이가 스큐로 불린다. 싱글 엔디드 회로 배열로 사용되는 케이블의 전도체들 사이 및 차동 쌍으로서 사용되는 전도체들 사이에서 낮은 스큐가 일반적으로 바람직하다. 싱글 엔디드 회로 배열로 사용되는 케이블의 다수의 전도체들 사이의 스큐는 전체 시스템 타이밍에 영향을 줄 수 있다. 차동 쌍 회로 배열로 사용되는 2개의 전도체들 사이의 스큐가 또한 고려사항이다. 예를 들어, 상이한 길이들(또는 상이한 속도 인자들)을 갖는 차동 쌍의 전도체들은 차동 쌍들의 신호들 사이에 스큐를 생성할 수 있다. 차동 쌍 스큐는 삽입 손실, 임피던스 부정합, 및/또는 누화를 증가시킬 수 있으며, 및/또는 보다 높은 비트 오류율(bit error rate) 및 지터를 생성할 수 있다. 스큐는 차동 신호를 공급원으로 다시 반사될 수 있는 공통 모드 신호로 변환시키는 것을 발생시키고, 전송된 신호 강도를 감소시키며, 전자기 방사선을 생성하고, 비트 오류율, 특히 지터를 극적으로 증가시킬 수 있다. 이상적으로, 한 쌍의 전송 라인은 스큐를 갖지 않을 것이지만, 의도된 응용에 따라, 예를 들어 6 ㎓와 같은 관심대상의 주파수까지 -25 내지 -30 dB 미만의 차동 S-파라미터 SCD21 또는 SCD12 값(전송 라인의 일 단부로부터 다른 단부까지의 차동 대 공통 모드 변환을 나타냄)이 수용가능할 수 있다.
케이블의 스큐는 단위 길이 당 케이블 내의 전도체들에 대한 미터 당 전파 지연의 차이로서 표현될 수 있다. 쌍내(intrapair) 스큐는 쌍축 쌍 내의 스큐이며, 쌍간(interpair) 스큐는 2개의 쌍들 사이의 스큐이다. 2개의 단일 동축 또는 다른 심지어 비차폐 와이어들에 대한 스큐가 또한 존재한다. 본 명세서에 설명된 차폐 전기 케이블은 최대 약 10 Gbps의 데이터 레이트에서 약 20 피코초/미터 (psec/m) 미만 또는 약 10 psec/m 미만의 스큐 값을 달성할 수 있다.
지터는 신호 품질을 감소시키는, 스큐, 반사, 패턴 종속 간섭, 전파 지연, 및 커플링된 잡음을 수반하는 복합 특성이다. 일부 표준은 그의 공칭 값으로부터 제어된 신호 에지 사이의 시간 편차로서 지터를 정의하였다. 디지털 신호에서, 지터는 하나의 논리 상태로부터 디지털 상태가 부정(indeterminate)인 다른 논리 상태로의 스위칭 시의 신호의 부분으로서 고려될 수 있다. 아이 패턴(eye pattern)은 체계적 및 무작위적 왜곡(systemic and random distortion)의 효과를 포함하기 대문에 전체 신호 품질을 측정하기 위한 유용한 도구이다. 아이 패턴은 논리 상태 전이 동안 차동 전압 제로 크로싱(zero crossing)에서 지터를 측정하는 데 사용될 수 있다. 전형적으로, 지터 측정치는 시간의 단위로 또는 단위 간격의 백분율로서 주어진다. 아이의 "오픈니스(openness)"는 신호에 존재하는 감쇠, 지터, 잡음 및 누화의 수준을 반영한다.
시험된 4개의 케이블 유형에 대한 전기 사양이 표 1에 제공되어 있다. 2개의 시험된 케이블 Sn1, Sn2는 사이드밴드, 예컨대 저주파 신호 케이블을 포함한다. 2개의 시험된 케이블 Sn2, Ag2는 사이드밴드를 포함하지 않았다.
앞서 논의된 바와 같이, 나선형으로 감싸여진 차폐체들, 길이방향으로 접힌 차폐체들, 및/또는 위에 감싸여진 차폐체들은 케이블 강성을 바람직하게 않게 증가시킬 수 있다. 도 43에 도시된 케이블 구성과 같은, 본 명세서에 설명된 케이블 구성들 중 일부는 나선형으로 감싸여진, 길이방향으로 접힌 및/또는 위에 감싸여진 차폐체들을 갖는 케이블에 유사한 또는 더 우수한 삽입 손실 특성을 제공할 수 있지만, 또한 감소된 강성을 제공할 수 있다.
케이블의 강성은 일정 거리만큼 케이블을 편향시키는 데 필요한 힘의 크기로서 특성화될 수 있다. 이제 도 48을 참조하면, 블록도는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 케이블(7801)의 편향을 측정하기 위한 시험 기구(7800)를 도시한다. 이러한 기구에서, 케이블(7801)은 초기에 점선에 의해 나타낸 바와 같이 롤러 유형의 지지체(7802)를 가로질러 평탄하게 놓인다. 지지체(7802)는 하향 운동을 방지하지만, 달리 좌우(side-to-side) 방향의 케이블의 자유로운 이동을 허용한다. 이는 단순 지지 비임, 예를 들어 하나의 단부에서 힌지식 연결을 갖고 다른 단부에서 롤러 연결을 갖는 비임의 구속과 유사할 수 있다.
이러한 시험 기구의 지지체(7802)는 5.08 ㎝ (2.0 인치) 직경의 실린더들이었는데, 이 실린더들은 실린더들의 상부 가장자리(예를 들어, 도 48에 보이는 전망으로부터 볼 때 12시 위치)들 사이에서 12.7 ㎝ (5.0 인치)의 일정한 거리(7804)만큼 분리된다. 힘(7806)이 지지체들 사이(7804)에서 등거리인 지점에서 힘 액추에이터(7810)를 통해 케이블(7801)에 가해지고, 편향(7808)이 측정된다. 힘 액추에이터(7810)는 0.002 m/s (5.0 인치/분)의 크로스헤드 속도로 구동되는 0.95 ㎝ (0.375 인치) 직경의 실린더이다.
본 명세서에 개시된 케이블들에 대한 기구(7800)를 사용한 제1 시험의 결과가 도 49의 그래프(7900)에 도시되어 있다. 곡선(7902)은 2개의 중실형 30 AWG 전도체, 중실형 폴리올레핀 절연재, 및 2개의 32 AWG 드레인 와이어를 갖는 리본 케이블(예를 들어, 도 43의 구성과 유사함)에 대한 힘-편향 결과를 나타낸다. 최대 힘은 대략 0.111 N (.025 lb)이고, 대략 3.05 ㎝ (1.2 인치)의 편향에서 발생한다. 개략적인 비교로서, 곡선(7904)은 2개의 30 AWG 와이어, 및 2개의 30 AWG 드레인 와이어를 갖는 감싸여진 쌍축 케이블에 대해 측정되었다. 이러한 곡선은 3.05 ㎝ (1.2 인치)의 편향에서 약 0.214 N (.048 lb)의 최대 힘을 갖는다. 모든 것이 동일하다면, 쌍축 케이블이 사용된 더 두꺼운(30 AWG 대 32 AWG) 드레인 와이어로 인해 약간 더 강성일 것으로 예상될 것이지만, 이는 곡선(7902, 7904)들 사이의 상당한 차이를 설명하지 못할 것이다. 일반적으로, 지지점들 사이의 중간점에서 곡선(7902)에 의해 나타내어진 케이블에 대한 0.13 N (0.03 lbf)의 힘의 인가는 2.54 ㎝ (1 인치) 이상의 힘의 방향에서의 편향을 야기하는 것으로 예상된다. 곡선(7904)에 의해 나타내어진 케이블은 그 편향의 약 절반만큼 편향될 것임이 명백할 것이다.
도 50에서, 그래프(8000)는 도 48의 힘 편향 기구를 사용한, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 케이블의 후속 시험의 결과를 포함한다. 4개의 와이어 게이지(24, 26, 30, 및 32 AWG) 각각에 대해, 정확하게 각각의 게이지들의 2개의 중실형 와이어 전도체를 각각 갖는 4개의 케이블을 구성하였다. 케이블은 양 면 상에 차폐체를 갖고서 폴리프로필렌 절연재를 가졌고, 드레인 와이어는 갖지 않았다. 매 0.51 ㎝ (0.2 인치)의 편향에 대해 힘을 측정하였다. 하기의 표 2는 24, 26, 30, 및 32 AWG의 각각의 전도체 게이지 크기를 갖는 케이블들의 세트들에 대한 결과에 각각 대응하는, 최대 힘 지점(8002, 8004, 8006, 8008)에서의 결과를 요약한다. 표 2의 제5열 및 제6열은 각각의 게이지 그룹 내에서 시험된 4개의 케이블의 각각의 최고 및 최저 최대 힘들에 대응한다.
표 2의 데이터에 대해서, 전도체 직경의 로그 대 최대 편향 힘의 로그에 대해 형태 y=mx+b의 선형 회귀를 수행하는 것이 가능하다. 표 2의 제3 열에 있는 힘의 자연 로그(ln)가 도 51의 그래프(8100)에 각각의 직경들의 자연 로그와 대비하여 플로팅되어 있다. 24, 26, 30, 및 32 AWG 와이어들의 직경은 각각 0.0201, 0.0159, 0.010, 및 0.008이다. 그래프(8100)의 곡선의 최소 제곱 선형 회귀는 다음의 적합화: ln(Fmax) = 2.96*ln(dia) + 10.0의 결과를 가져온다. Fmax에 대해 해를 구하고 2개의 유효 숫자로 반올림함으로써, 다음의 경험적 결과가 얻어진다:
[수학식 1]
Fmax = M *dia3, 여기서 M = 22,000 lbf/in3 또는 M = 6116.3 kN/L
수학식 1은 2개의 28 AWG 전도체(직경 = 0.0126)를 사용해 제조된 유사한 케이블이 22,000*0.01263 = 0.044 lbf 또는 0.196 N의 최대 힘에서 구부러질 것임을 예측한다. 그러한 결과는 도 49에 도시된 다른 게이지들에 대한 결과에 비추어 타당하다. 또한, 수학식 1은 각각의 단일 절연 전도체에 대한 개별 최대 힘(Fmax-single)을 표현하도록 다음과 같이 변경될 수 있다:
[수학식 2]
Fmax - single = M *dia3, 여기서 M = 11,000 lbf/in3 또는 M = 3058.1 kN/L
각각의 절연 전도체(및 드레인 와이어 또는 다른 비절연 전도체)에 대해 수학식 2로부터 계산된 개별 힘들은 주어진 케이블에 대한 집합적인 최대 굽힘력을 얻기 위해 조합될 수 있다. 예를 들어, 2개의 30 AWG 와이어와 2개의 32 AWG 와이어의 조합은 0.0261 + 0.014 = 0.0301 lbf 또는 0.134 N의 최대 굽힘 저항력을 가질 것으로 예상될 것이다. 이는 30 AWG 절연 와이어와 32 AWG 드레인 와이어의 조합을 갖는 시험된 케이블에 대한 도 18의 곡선(1802)에 보여진 0.111 N (0.025 lbf) 값보다 높다. 그러나, 그러한 차이는 예상될 수 있다. 시험된 케이블의 드레인 와이어는 절연되지 않아서, 시험된 케이블이 이론상의 경우보다 더 가요성이도록 만든다. 일반적으로, 수학식 1 및 수학식 2의 결과는 종래의 감싸여진 케이블보다 여전히 더 가요성일 굽힘력의 상한을 가져올 것으로 예상된다. 비교로서, 4개의 30 AWG 와이어에 대해 수학식 2를 사용하면, 최대 힘은 4*11,000*0.01 = .044 lbf 또는 0.196 N일 것이며, 이는 도 48의 종래의 감싸여진 케이블 시험 곡선(7804)에서 보여진 것보다 낮다. 감싸여진 케이블의 드레인 와이어가 절연된 경우(이는 흔히 있는 경우가 아님), 곡선(7804)은 더욱 더 높은 최대 힘을 나타낼 것으로 예상될 것이다.
와이어 절연재의 유형(폴리에틸렌 및 발포된 절연재가 가능하게는 덜 강성일 것이고, 플루오로중합체 절연재가 더 강성일 것임), 와이어의 유형(스트랜드형 와이어가 덜 강성일 것임) 등을 포함한 다수의 다른 인자가 수학식 1 및 수학식 2에 의해 예측되는 결과를 변경할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 수학식 1 및 수학식 2는 주어진 케이블 조립체에 대한 최대 굽힘력의 타당한 추정을 제공할 수 있으며, 그러한 특성을 나타내는 본 발명의 리본 케이블 구성은 등가의 감싸여진 구성보다 측정가능하게 더 가요성일 것이다.
항목 1은 차폐 전기 리본 케이블로서,
케이블의 길이를 따라 연장되고 케이블의 폭을 따라 서로 이격된 하나 이상의 전도체 세트 - 각각의 전도체 세트는 24 AWG 이하의 크기를 가진 하나 이상의 전도체를 갖고, 각각의 전도체 세트는 0 내지 20 ㎓의 주파수 범위에 걸쳐 -20 dB/미터 미만의 삽입 손실을 가짐 - ; 및
케이블의 반대면들 상에 배치되는 제1 및 제2 차폐 필름들 - 제1 및 제2 필름들은 커버 부분 및 압착 부분을 포함하고, 커버 부분 및 압착 부분은, 횡단면에서, 제1 및 제2 필름들의 커버 부분들이 조합되어 각각의 전도체 세트를 실질적으로 둘러싸고, 제1 및 제2 필름들의 압착 부분들이 조합되어 각각의 전도체의 각각의 측부에서 케이블의 압착 부분들을 형성하도록 배열되며, 제1 및 제2 차폐 필름들의 제1 커버 부분들 사이의 최대 분리가 D이고, 제1 및 제2 차폐 필름들의 제1 압착 부분들 사이의 최소 분리가 d1이며, d1/D는 약 0.25 미만임 - 을 포함하는 케이블이다.
항목 2는 항목 1의 케이블로서, 전도체 세트는 쌍축 배열로 2개의 전도체를 포함하며, 전도체 세트의 공진에 기인한 삽입 손실은 약 0인 케이블이다.
항목 3은 항목 1의 케이블로서, 전도체 세트는 쌍축 배열로 2개의 전도체를 포함하며, 공진에 기인한 삽입 손실이 없는 공칭 삽입 손실이 전도체 세트의 공진에 기인한 삽입 손실의 약 0.5배인 케이블이다.
항목 4는 항목 1의 케이블로서, 차폐 필름들의 압착 부분들 사이에 배치되는 접착제 층을 추가로 포함하는 케이블이다.
항목 5는 항목 1의 케이블로서, 각각의 전도체 세트의 삽입 손실은 약 -5 dB/미터 미만인 케이블이다.
항목 6은 항목 1의 케이블로서, 각각의 전도체 세트의 삽입 손실은 약 -4 dB/미터 미만인 케이블이다.
항목 7은 항목 1의 케이블로서, 각각의 전도체 세트의 삽입 손실은 약 -3 dB/미터 미만인 케이블이다.
항목 8은 항목 1의 케이블로서, 최대 약 10 Gbps의 데이터 전송 속도에서 약 20 psec/미터 미만의 스큐를 갖는 케이블이다.
항목 9는 항목 1의 케이블로서, 최대 약 10 Gbps의 데이터 전송 속도에서 약 10 psec/미터 미만의 스큐를 갖는 케이블이다.
항목 10은 항목 1의 케이블로서, 케이블의 특성 임피던스가 약 1 미터의 케이블 길이에 걸쳐 목표 특성 임피던스의 5 내지 10% 내에 유지되는 케이블이다.
항목 11은 항목 1의 케이블로서, 하나 이상의 전도체 세트는 제1 전도체 세트 및 제2 전도체 세트를 포함하며, 각각의 전도체 세트는 제1 절연 전도체 및 제2 절연 전도체를 갖고, 각각의 전도체 세트 내의 제2 절연 전도체에 대한 제1 절연 전도체의 고주파 전기 절연은 인접한 전도체 세트에 대한 제1 전도체 세트의 고주파 전기 절연보다 실질적으로 더 적은 케이블이다.
항목 12는 항목 11의 케이블로서, 제2 전도체에 대한 제1 절연 전도체의 고주파 절연은 3 내지 15 ㎓의 규정된 주파수 범위 및 1 미터의 길이에서 제1 원단 누화 C1이고, 인접한 전도체 세트에 대한 제1 전도체 세트의 고주파 절연은 규정된 주파수에서 제2 원단 누화 C2이며, C2는 C1보다 10 dB 이상 더 낮은 케이블이다.
항목 13은 항목 1의 케이블로서, d1/D는 0.1 미만인 케이블이다.
항목 14는 차폐 전기 케이블로서,
케이블의 길이를 따라 연장되고 케이블의 폭을 따라 서로 이격된 복수의 전도체 세트 - 각각의 전도체 세트는 24 AWG 이하의 크기를 가진 2개의 전도체를 갖고, 각각의 전도체 세트는 0 내지 20 ㎓의 주파수 범위에 걸쳐 -20 dB/미터 미만의 신호 감쇠를 가짐 - ;
적어도 하나의 드레인 와이어; 및
케이블의 반대면들 상에 배치되는 제1 및 제2 차폐 필름들 - 제1 및 제2 차폐 필름들은 커버 부분 및 압착 부분을 포함하고, 커버 부분 및 압착 부분은, 횡단면에서, 제1 및 제2 필름들의 커버 부분들이 조합되어 각각의 전도체 세트를 실질적으로 둘러싸고, 제1 및 제2 필름들의 압착 부분들이 조합되어 각각의 전도체 세트의 각각의 측부에서 케이블의 압착 부분들을 형성하도록 배열됨 - 을 포함하며, 적어도 하나의 전도체 세트에 대해, 드레인 와이어와 전도체 세트의 최근접 전도체 사이의 분리가 전도체 세트의 2개의 전도체들 사이의 중심간 간격의 0.5배 초과인 케이블이다.
항목 15는 항목 14의 케이블로서, 각각의 전도체 세트의 삽입 손실은 약 -5 dB/미터 미만, 또는 약 -4 dB/미터 미만, 또는 약 -3 dB/미터 미만인 케이블이다.
항목 16은 항목 14의 케이블로서, 최대 약 10 Gbps의 데이터 전송 속도에서 약 20 psec/미터 미만 또는 약 10 psec/미터 미만의 스큐를 갖는 케이블이다.
항목 17은 항목 14의 케이블로서, 케이블의 특성 임피던스가 1 미터의 케이블 길이에 걸쳐 목표 특성 임피던스의 5 내지 10% 내에 유지되는 케이블이다.
항목 18은 차폐 전기 케이블로서,
케이블의 길이를 따라 연장되고 케이블의 폭을 따라 서로 이격된 복수의 전도체 세트 - 각각의 전도체 세트는 쌍축 구성으로 배열되는 2개의 전도체를 갖고, 전도체들 각각은 24 AWG 이하의 크기를 가짐 - ; 및
케이블의 반대면들 상에 배치되는 제1 및 제2 차폐 필름들 - 어느 차폐 필름도 케이블의 양 면들 상에서 전도체 세트들을 덮도록 차폐 필름을 배향시키는 길이방향 접힘부를 포함하지 않음 - 을 포함하며, 각각의 전도체 세트는 0 내지 20 ㎓의 주파수 범위에 걸쳐 -20 dB/미터 미만의 삽입 손실을 갖고, 전도체 세트의 공진에 기인한 삽입 손실이 약 0인 케이블이다.
항목 19는 항목 18의 케이블로서, 적어도 하나의 드레인 와이어를 추가로 포함하며, 제1 및 제2 차폐 필름들은 커버 부분 및 압착 부분을 포함하고, 커버 부분 및 압착 부분은, 횡단면에서, 제1 및 제2 필름들의 커버 부분들이 조합되어 각각의 전도체 세트를 실질적으로 둘러싸고, 제1 및 제2 필름들의 압착 부분들이 조합되어 각각의 전도체 세트의 각각의 측부에서 케이블의 압착 부분들을 형성하도록 배열되며, 적어도 하나의 전도체 세트에 대해, 드레인 와이어와 전도체 세트의 최근접 전도체 사이의 분리가 전도체 세트의 2개의 전도체들 사이의 중심간 간격의 0.5배 초과인 케이블이다.
항목 20은 항목 18의 케이블로서, 각각의 전도체 세트의 삽입 손실은 약 -5 dB/미터 미만, 또는 약 -4 dB/미터 미만, 또는 약 -3 dB/미터 미만인 케이블이다.
항목 21은 항목 18의 케이블로서, 약 20 psec/미터 미만 또는 약 10 psec/미터 미만의 스큐를 갖는 케이블이다.
항목 22는 항목 18의 케이블로서, 케이블의 특성 임피던스가 약 1 미터의 케이블 길이에 걸쳐 목표 특성 임피던스의 5 내지 10% 내에 유지되는 케이블이다.
항목 23은 차폐 전기 케이블로서,
케이블의 길이를 따라 연장되고 케이블의 폭을 따라 서로 이격된 복수의 전도체 - 전도체 세트들 각각은 쌍축 구성으로 배열되는 2개의 전도체를 포함하고, 각각의 전도체는 24 AWG 이하의 크기를 가짐 - ; 및
케이블의 반대면들 상에 배치되는 제1 및 제2 차폐 필름들 - 어느 차폐 필름도 차폐 필름을 그 자체에 접합하는 시임을 포함하지 않음 - 을 포함하며, 각각의 전도체 세트는 0 내지 20 ㎓의 주파수 범위에 걸쳐 -20 dB/미터 미만의 삽입 손실을 갖고, 전도체 세트의 공진 손실에 기인한 삽입 손실이 약 0인 케이블이다.
항목 24는 항목 23의 케이블로서, 적어도 하나의 드레인 와이어를 추가로 포함하며, 제1 및 제2 차폐 필름들은 커버 부분 및 압착 부분을 포함하고, 커버 부분 및 압착 부분은, 횡단면에서, 제1 및 제2 필름들의 커버 부분들이 조합되어 각각의 전도체 세트를 실질적으로 둘러싸고, 제1 및 제2 필름들의 압착 부분들이 조합되어 각각의 전도체 세트의 각각의 측부에서 케이블의 압착 부분들을 형성하도록 배열되며, 적어도 하나의 전도체 세트에 대해, 드레인 와이어와 전도체 세트의 최근접 전도체 사이의 분리가 전도체 세트의 2개의 전도체들 사이의 중심간 간격의 0.5배 초과인 케이블이다.
항목 25는 항목 24의 케이블로서, 제1 및 제2 차폐 필름들의 제1 커버 부분들 사이의 최대 분리가 D이고, 제1 및 제2 차폐 필름들의 제1 압착 부분들 사이의 최소 분리가 d1이며, d1/D는 약 0.25 미만인 케이블이다.
항목 26은 항목 24의 케이블로서, 각각의 차폐 필름은 개별적으로 각각의 전도체 세트의 주연부를 전부보다 적게 둘러싸는 케이블이다.
본 개시 내용에서 논의된 실시예들은 바람직한 실시예의 설명을 목적으로 본 명세서에 도시되고 설명되었으며, 동일한 목적을 달성하기에 적합한 매우 다양한 대안의 및/또는 등가의 구현예가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 도시되고 설명된 특정 실시예를 대신할 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 기계, 전자-기계 및 전기 분야의 당업자는 본 발명이 매우 광범위한 다양한 실시예들로 구현될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다. 본 출원은 본 명세서에서 논의된 양호한 실시예의 임의의 적응 또는 변경을 포함하도록 의도된다. 따라서, 본 발명은 오직 특허청구범위 및 그의 등가물에 의해서만 한정되는 것으로 명시적으로 의도된다.
Claims (9)
- 차폐 전기 케이블로서,
케이블의 길이를 따라 연장되고 케이블의 폭을 따라 서로 이격된 복수의 전도체 세트 - 각각의 전도체 세트는 쌍축(twinaxial) 구성으로 배열되는 2개의 전도체를 갖고, 전도체들 각각은 24 AWG 이하의 크기를 가짐 - ; 및
케이블의 양면들 상에 배치되는 제1 및 제2 차폐 필름들 - 어느 차폐 필름도 길이방향으로 접혀서 차폐 필름이 케이블의 양면들 상에서 전도체 세트들을 덮고 있지 않음 - 을 포함하며, 각각의 전도체 세트는 0 내지 20 ㎓의 주파수 범위에 걸쳐 -20 dB/미터 미만의 삽입 손실(insertion loss)을 갖고, 공진에서의 공칭 신호 감쇠 대 공진 신호 감쇠의 비율로 정의되는 전도체 세트의 공진에 기인한 삽입 손실이 0.5 초과인 케이블. - 제1항에 있어서, 적어도 하나의 드레인 와이어(drain wire)를 추가로 포함하며, 제1 및 제2 차폐 필름들은 커버 부분(cover portion) 및 압착 부분(pinched portion)을 포함하고, 커버 부분 및 압착 부분은, 횡단면에서, 제1 및 제2 필름들의 커버 부분들이 조합되어 각각의 전도체 세트의 주연부의 적어도 80%를 둘러싸고, 제1 및 제2 필름들의 압착 부분들이 조합되어 각각의 전도체 세트의 각각의 측부 상에서 케이블의 압착 부분들을 형성하도록 배열되며, 적어도 하나의 전도체 세트에 대해, 드레인 와이어와 전도체 세트의 최근접 전도체 사이의 분리가 전도체 세트의 2개의 전도체들 사이의 중심간 간격의 0.5배 초과인 케이블.
- 제1항에 있어서, 20 psec/미터 미만 또는 10 psec/미터 미만의 스큐(skew)를 갖는 케이블.
- 제1항에 있어서, 케이블의 특성 임피던스(characteristic impedance)가 1 미터의 케이블 길이에 걸쳐 목표 특성 임피던스의 5 내지 10% 내로 유지되는 케이블.
- 삭제
- 삭제
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