TW202242914A - 導線及具有該導線的數據傳輸線纜 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種導線及具有該導線的數據傳輸線纜。所述導線具有中心導體，所述中心導體外表面具有沿圓周方向分佈的絕緣覆蓋區和鏤空區。所述導線還包括設置於所述中心導體外側的絕緣層，所述絕緣層包括對應設置於絕緣覆蓋區外側的絕緣部和設置於所述中心導體之鏤空區外側的鏤空部，所述鏤空區暴露於鏤空部內。

Description

導線及具有該導線的數據傳輸線纜

本發明涉及訊號傳輸領域，尤其涉及一種訊號傳輸性能穩定的導線和具有該導線的數據傳輸線纜。

於3C產業中，傳輸線纜可作為兩個電子裝置之間電性連接的媒介，且可穩定地進行所預期的訊號傳輸作業。藉此，傳輸線纜普遍地應用於各種電子裝置。其中與USB、HDMI、DVI、Displayport、SAS等介面連接的傳輸線纜具有傳輸速率高、距離遠、品質高而受大眾喜愛，使用數量也日益增加。該等傳輸線纜內部具有多條金屬導線，該多條金屬導線一般均具有中心導體和包覆中心導體周圍的絕緣包覆層。縱使部分材料製成的前述絕緣包覆層之介電常數較低，對高頻訊號傳輸影響較小，惟，於電子產業之高速發展下，該種影響仍需進行減小或排除。

有鑒於此，確有必要對習知導線作進一步改進，以解決上述問題。

本發明之目的在於提供一種提高訊號傳輸性能的導線及具有該導線的數據傳輸線纜。

為實現上述目的，本發明提供了一種導線，具有中心導體，所述中心導體外表面具有沿圓周方向分佈的絕緣覆蓋區和鏤空區，所述導線還包括設置於所述中心導體外側的絕緣層，所述絕緣層包括對應設置於絕緣覆蓋區外側的絕緣部和設置於所述中心導體之鏤空區外側的鏤空部，所述鏤空區暴露於鏤空部內。

進一步地，所述絕緣部具有相鄰所述鏤空區的側壁面，所述絕緣層還包括設置於鏤空部外側的遮蓋結構，所述遮蓋結構連接沿圓周方向相對設置於所述鏤空部兩側的絕緣部側壁面，所述遮蓋結構與所述絕緣部一體成型。

進一步地，所述絕緣部和遮蓋結構的外表面位於與所述中心導體同心的同一圓周面上。

進一步地，所述絕緣覆蓋區沿中心導體之軸線對稱設置。

進一步地，所述絕緣覆蓋區對稱設置有一對，且所述絕緣部自中心導體中心向外呈扇形設置。

為實現上述發明目的，本發明還提供了一種數據傳輸線纜，包括複數並排設置的導線、覆蓋複數所述導線外側的覆蓋層，至少部分所述導線為如前述導線設置。

進一步地，所述導線在與導線排列方向垂直的方向上均設置有所述絕緣部，所述覆蓋層為一體包覆複數所述導線的塑膠包覆層。

進一步地，前述至少部分所述導線包括差分訊號線，相鄰差分訊號線之鏤空部沿導線排列方向相鄰設置。

進一步地，所述導線還包括相鄰設置於差分訊號線至少一側的接地導線，所述接地導線之中心導體外圓周面上均形成為絕緣覆蓋區且對應覆蓋絕緣材料。

進一步地，前述至少部分所述導線之鏤空部設置於導線排列方向上。

本發明藉由將導線外側的絕緣層進行重新設計，使其於方便進行定位或具備絕緣設置位置的基礎上，將中心導體外側至少部分暴露於絕緣層之鏤空部中，相當於將中心導體暴露於介電常數最低的氣體或空氣夾層中，進而使得導線進行訊號傳輸時可能產生的幹擾降到最低，進一步提高其訊號傳輸性能。

請參閱圖1和圖2所示，本發明涉及一種導線1，該種導線1可用於習知數據傳輸線纜中，以組合進行訊號傳輸，從而如圖3至圖5所示，本發明還涉及一種新型數據傳輸線纜100。

如圖1和圖2所示，所述導線1具有中心導體11和設置於所述中心導體11外側的絕緣層12。

其中，所述中心導體11外表面具有沿圓周方向分佈的絕緣覆蓋區111和鏤空區112。所述絕緣層12包括對應設置於絕緣覆蓋區111外側的絕緣部121和設置於所述中心導體11之鏤空區112外側的鏤空部122，所述鏤空區112暴露於鏤空部122內。

藉此，本發明藉由將導線1外側的絕緣層12進行重新設計，使其於方便進行定位或具備絕緣設置部位的基礎上，將中心導體11外側至少部分暴露於絕緣層12的鏤空部122中，相當於將中心導體11暴露於介電常數最低的氣體或空氣中，進而使得導線1進行訊號傳輸時可能產生之幹擾降到最低，進一步提高其訊號傳輸性能。

其中，為方便成型，本實施例中除中心導體11端部與外界其他元件進行連接的連接區域外，所述中心導體11外的絕緣覆蓋區111和鏤空區112分別沿導線11之長度方向貫穿剩餘的整個導線11設置，從而，於進行絕緣層12之成型時，所述絕緣部121和鏤空部122可沿中心導體11外側連續成型，成型較為簡單方便。

進一步地，所述絕緣覆蓋區111沿中心導體11之軸線對稱設置，並且對稱設置有一對，且所述絕緣部121自中心導體11向外呈扇形設置，優選地，將所述絕緣部121之側壁面設置為沿導線1之徑向延伸，即成扇形設置的絕緣部121之圓心落於中心導體11之軸線上。其中，絕緣覆蓋區111和鏤空區112依次交替設置，且於中心導體11圓周方向上所占面積均相同。藉由該種設置，不僅能夠提高導線傳輸性能，而且對本發明導線1提供較好的絕緣和支撐作用，又方便成型。

所述絕緣部121具有相鄰所述鏤空區112的側壁面，於本實施例中，所述絕緣層12還包括設置於鏤空部122外側的遮蓋結構123，所述遮蓋結構123連接沿圓周方向相對設置於所述鏤空部122兩側的絕緣部121側壁面，並且與所述鏤空區112藉由鏤空部122間隔相對設置，藉此，藉由遮蓋結構123之設置，可對中心導體11之鏤空區112和鏤空部122進行保護，避免異物沿導線11徑向卡入鏤空部122。

如圖1和圖2所示，於本實施例中，所述遮蓋結構123與所述絕緣部121一體成型，使得導線1整體結構穩固性較好。當然，作為本發明另一較佳實施例，也可將所述遮蓋結構123與絕緣部121分開成型，將遮蓋結構123另行安裝固定至絕緣部121上，只要能夠對鏤空區112進行保護即可。

優選地，所述絕緣部121和遮蓋結構123的外表面位於與所述中心導體11同心的同一圓周面上，藉此可方便導線1使用時對齊進行定位。另，本實施例中，所述遮蓋結構123沿導線1徑向的厚度不大於所述鏤空部122沿導線1徑向所佔用的尺寸。

本發明所述導線1可用於各類線纜中進行訊號傳輸。結合圖3至圖5所示，本發明一較佳實施例所涉數據傳輸線纜100為一種扁平型線纜，其包括複數並排設置的導線、覆蓋複數所述導線外側的覆蓋層；其中，至少部分所述導線為前述形成有鏤空部122的導線1設置。

優選地，所述中心導體11外徑採用31至34美國線規，並且所述數據傳輸線纜100中複數所述導線之所述中心導體11之中心軸線位於同一平面上。

進一步地，在該數據傳輸線纜100中，複數所述導線於其中心導體外側在與導線排列方向垂直的方向上均設置有絕緣部；即，於本實施例中，即使部分所述導線1設置有鏤空部122，惟，在與導線排列方向垂直的方向上均設置有絕緣部，藉由絕緣部可對後期覆蓋層2之成型提供強有力的支撐，進而所述覆蓋層2可成型為一體包覆複數所述導線的塑膠包覆層，並且於塑膠包覆層之成型過程中可有效避免鏤空部122填入覆蓋層2的塑膠包覆材料，或者避免鏤空部122外側的遮蓋結構123受壓變形。

如圖3和圖4所示，作為本發明的一較佳實施例，其數據傳輸線纜100中的所有導線均為如圖1所示實施例的導線1結構設置，即將所有導線1之絕緣部121均沿與導線1排列方向垂直的方向設置，鏤空部122沿導線1排列方向設置，並藉由遮蓋結構123與外界進行隔離；其中覆蓋層2通常由塑膠材料成型，於其成型過程中，主要在與導線排列方向垂直的方向上對導線1進行施壓，進而藉由絕緣部121提供較好的支撐效果，而遮蓋結構123兩側僅需進行隔離定位即可。

當然，於所述鏤空部122外側設置有遮蓋結構123，並且遮蓋結構123具有一定抗壓性能時，也可不限制數據傳輸線纜100內各導線之絕緣部121和鏤空部122的設置位置。

進一步地，結合圖3和圖4所示可知，本實施例中將所述導線1等間距排列設置，於所述導線1排布方向上，所述導線1之排布數量在3~50根之間。優選地，所述數據傳輸線纜100設置為使導線1之間的中心間距等於所述導線1之外徑，即相鄰所述導線1藉由遮蓋結構123貼靠排布設置。

另，作為本發明之其他實施方式，也可不設置遮蓋結構123，藉由將相鄰導線1之絕緣部121邊緣位置沿導線排列方向進行對接，進而使得鏤空部122封閉於對接後的相鄰絕緣部121之間，即無需遮蓋結構123也可實現於覆蓋層2成型時對鏤空部122的防護；此時，相鄰導線1之間的距離會小於導線1之外徑。

作為本發明的又一實施方式，也可將遮蓋結構123設置為相較圖3和圖4所示實施例更靠近中心導體11或遠離中心導體11，均可實現本發明之目的。

另，本發明中所述覆蓋層2共同形成於複數所述導線1的所述絕緣層12外側，即形成為公共單一絕緣層；並且所述覆蓋層2形成有與複數所述導體11中心軸線所在平面相平行的上表面和下表面。所述覆蓋層2相互平行的上表面和下表面設置可有效保持所述導線1的排列設置，防止出現扭曲或折迭現象。

並且，優選地，所述絕緣部121和覆蓋層2的材料相同或相近設置；優選為採用同類材料製成，藉此可使得本發明數據傳輸線纜100於進行成型時，覆蓋層2和絕緣層12的結合性較好，可以實現很好的融合，儘量減少分層問題，成型效果較好。

進一步地，所述同類材料為聚烴類化合物，優選為高密度聚乙烯。

進一步地，上述絕緣層12和覆蓋層2可設置為優選採用介電常數接近空氣的塑膠材料製成，藉此可使得絕緣層12和覆蓋層2的阻抗較小，進一步提供導體11較好的訊號傳輸環境，減少訊號傳播延遲，降低訊號之間的串擾，保證訊號高速有效傳輸，減小訊號衰減。

於本實施例中，複數所述導線1具有至少一對差分訊號線和設置於差分訊號線兩側的兩個接地導線。藉此，使得可藉由接地導線排除位於其間的差分訊號線周圍的幹擾，保證差分訊號線的訊號傳輸環境，進而提高訊號傳輸效率和穩定性。

於該種導線之訊號傳輸類型設置下，作為本發明另一較佳實施例，如圖5所示，可僅將差分訊號線設置為如前述具有鏤空部122的導線1結構設置，而所述接地導線之中心導體外圓周面上均形成為絕緣覆蓋區且對應覆蓋絕緣材料，即形成絕緣部整體包覆中心導體的絕緣層。當然，根據訊號傳輸需求，接地導線也可僅設置於差分訊號線一側，另一側可以係其他傳輸類型的導線設置。

另，本實施例中，相鄰差分訊號線的鏤空部122沿導線排列方向相鄰設置，提高差分訊號線的耦合性。

又，結合圖3至圖5所示，本發明中所述數據傳輸線纜100還包括包覆設置於所述覆蓋層2外側的金屬屏蔽膜3。所述金屬屏蔽膜3經熱封固定於所述覆蓋層2外側，並且金屬屏蔽膜3寬度方向上的兩端於所述覆蓋層2橫向一側貼合固定，前述覆蓋層2之橫向兩側呈不對稱狀。

如前述，所述覆蓋層2一體包覆於複數導線外側，所述金屬屏蔽膜3經熱封固定包覆設置於所述覆蓋層2外側。於本發明具體實施例中，所述金屬屏蔽膜3具有與所述數據傳輸線纜100相匹配的長度和不小於所述數據傳輸線纜100周向延伸長度的寬度。藉此可使得所述金屬屏蔽膜3能夠直接沿長度和寬度方向上實現一次性完整包覆，保證所述金屬屏蔽膜3的遮蔽連續性，避免發生任何阻抗不連續的現象，進而使得訊號傳輸得以持續穩定進行。另，金屬屏蔽膜3還具有防火功能，可使得所述數據傳輸線纜100達到水平阻燃等級FT-2和垂直阻燃等級VW-1。

如圖4和圖5所示，作為本發明之較佳實施例，將所述金屬屏蔽膜3寬度方向上的兩端在所述數據傳輸線纜100寬度方向上的一側相互壓緊粘合，從而使所述金屬屏蔽膜3形成覆蓋所述覆蓋層2的覆蓋部分34和連接於覆蓋部分34一側的壓緊部分35。所述覆蓋部分34於圓周方向上完全覆蓋所述覆蓋層2，以實現全方位遮蔽，所述壓緊部分35於一側形成固定，方便固定黏結，又能對金屬屏蔽膜3實現拉緊固定，進一步保證覆蓋部分34與覆蓋層2的貼合緊密性。

如前述，本發明中所述金屬屏蔽膜3經熱封固定於覆蓋層2外側，於成型時，熱封機器自包覆有覆蓋層2的數據傳輸線纜坯件寬度方向的一側沿著該寬度方向上逐步熱壓，使得金屬屏蔽膜3黏合固定於所述覆蓋層2外側，並且在覆蓋層2寬度方向上的另一側，使得金屬屏蔽膜3相對貼合固定。

所述覆蓋層2具有前述相互平行的上表面和下表面外，還具有位於塑膠層橫向兩側的左側表面21和右側表面22，所述左側表面21和右側表面22呈弧形連接上表面和下表面兩端，惟，經熱封固定後，所述覆蓋層2之橫向兩側的形狀呈不對稱狀。

具體地，所述金屬屏蔽膜3寬度方向上的兩端於所述覆蓋層2之右側相對貼合，所述右側表面22於所述覆蓋層2對應所述金屬屏蔽膜3的相對貼合處形成有一尖端部221。所述右側表面22包括連接尖端部221和上表面右端的第一表面222、連接尖端部221和下表面右端的第二表面223，所述第一表面222和第二表面223的圓弧曲率大於所述左側表面21之圓弧曲率。

進一步地，於本發明中，所述金屬屏蔽膜3至少具有鋁箔層31和設置於鋁箔層31朝向覆蓋層2一側的黏結層32，所述金屬屏蔽膜3藉由所述黏結層32經熱封時熱熔黏結固定於覆蓋層2外側；藉此使得所述金屬屏蔽膜3的固定較為簡單方便，且無需麥拉層的介入固定，使得整個線纜可以做得更薄，更柔軟；而且於黏結時還可將空氣排出，又因為採用熱熔黏結固定，增加金屬屏蔽膜3和覆蓋層2之結合力度和密合性，使得排出的空氣無法進入，達到密實的效果，進而達到緊密包覆，高頻傳輸性能佳且柔軟輕薄的效果。

再者，本發明中所述金屬屏蔽膜3還具有設置於鋁箔層31背離覆蓋層2一側表面的絕緣層，該絕緣層之設置即可替代習知技藝中的麥拉層，對外絕緣，同時保護鋁箔層31。當然，本發明所述數據傳輸線纜100還可於所述金屬層3外側進一步設置麥拉層。

綜上所述，本發明藉由將導線1外側的絕緣層12進行重新設計，使其於方便進行定位或具備絕緣設置部位的基礎上，將中心導體11外側至少部分暴露於絕緣層12的鏤空部122中，相當於將中心導體11暴露於介電常數最低的氣體或空氣夾層中，進而使得本發明導線1或數據傳輸線纜100進行訊號傳輸時可能產生的幹擾降到最低，進一步提高其訊號傳輸性能。

特別需要指出，對於本領域之普通技藝人員來說，於本發明之教導下所作之針對本發明之等效變化，仍應包含於本發明申請專利範圍所主張之範圍中。

100:數據傳輸線纜 1:導線 2:覆蓋層 3:金屬屏蔽膜 11:中心導體 111:絕緣覆蓋區 112:鏤空區 12:絕緣層 121:絕緣部 122:鏤空部 123:遮蓋結構 21:左側表面 22:右側表面 221:尖端部 222:第一表面 223:第二表面 31:鋁箔層 32:黏結層 34:覆蓋部分 35:壓緊部分

圖1係本發明導線一較佳實施例之立體示意圖。 圖2係圖1所示導線之截面圖。 圖3係本發明數據傳輸線纜一較佳實施例之立體示意圖。 圖4係圖3所示數據傳輸線纜之截面圖。 圖5係本發明數據傳輸線纜另一較佳實施例之截面圖。

11:中心導體

111:絕緣覆蓋區

112:鏤空區

12:絕緣層

121:絕緣部

122:鏤空部

123:遮蓋結構

Claims (10)

1. 一種導線，具有中心導體； 其中，所述中心導體外表面具有沿圓周方向分佈的絕緣覆蓋區和鏤空區，所述導線還包括設置於所述中心導體外側的絕緣層，所述絕緣層包括對應設置於絕緣覆蓋區外側的絕緣部和設置於所述中心導體之鏤空區外側的鏤空部，所述鏤空區暴露於鏤空部內。
2. 如申請專利範圍第1項所述之數據傳輸線纜，其中所述絕緣部具有相鄰所述鏤空區的側壁面，所述絕緣層還包括設置於鏤空部外側的遮蓋結構，所述遮蓋結構連接沿圓周方向相對設置於所述鏤空部兩側的絕緣部側壁面，所述遮蓋結構與所述絕緣部一體成型。
3. 如申請專利範圍第2項所述之數據傳輸線纜，其中所述絕緣部和遮蓋結構的外表面位於與所述中心導體同心的同一圓周面上。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任意一項所述之數據傳輸線纜，其中所述絕緣覆蓋區沿中心導體之軸線對稱設置。
5. 如申請專利範圍第4項所述之數據傳輸線纜，其中所述絕緣覆蓋區對稱設置有一對，且所述絕緣部自中心導體中心向外呈扇形設置。
6. 一種數據傳輸線纜，包括複數並排設置的導線、覆蓋複數所述導線外側的覆蓋層，其中，至少部分所述導線為如申請專利範圍第2項或第3項所述的導線設置。
7. 如申請專利範圍第6項所述之數據傳輸線纜，其中所述導線在與導線排列方向垂直的方向上均設置有所述絕緣部，所述覆蓋層為一體包覆複數所述導線的塑膠包覆層。
8. 如申請專利範圍第7項所述之數據傳輸線纜，其中前述至少部分所述導線包括差分訊號線，相鄰差分訊號線的鏤空部沿導線排列方向相鄰設置。
9. 如申請專利範圍第8項所述之數據傳輸線纜，其中所述導線還包括相鄰設置於差分訊號線至少一側的接地導線，所述接地導線之中心導體外圓周面上均形成為絕緣覆蓋區且對應覆蓋絕緣材料。
10. 如申請專利範圍第6項所述之數據傳輸線纜，其中前述至少部分所述導線之鏤空部設置於導線排列方向上。

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