TWI397085B - 屏蔽扁平電纜 - Google Patents

Description

屏蔽扁平電纜

本發明係有關用於低電壓差動訊號傳輸(LVDS)，且具備電磁屏蔽功能之屏蔽扁平電纜。

近年來，對於液晶顯示器之配線，係使用減少配線數並以差動小振幅傳送的LVDS。LVDS中，特性阻抗係設定為100Ω程度。

日本專利公開公報特開2006-32003號中，係揭示一種扁平電纜來作為適用於LVDS之電子機器內的配線。日本新型登錄第3096395號係揭示一種對於扁平電纜之各信號線為特性阻抗一定，且於多數之信號線設置共通的接地部。

日本專利公開公報特開2005-93178號係揭示一種屏蔽扁平電纜。該屏蔽扁平電纜中，多數的平角導體係以絕緣層而挾住其上下，進而以具有金屬層之屏蔽被覆帶加以覆蓋。金屬層係經由設置於絕緣層的開口而電性導通於預定的接地用之平角導體。

第5(A)圖係顯示習知之屏蔽扁平電纜1中之終端部2的立體圖。屏蔽扁平電纜1中，複數條之平形導體3係以絕緣樹脂膜4(上側膜4a、下側膜4b)而由上下加以挾住並予以絕緣被覆。於屏蔽扁平電纜1之端部，除去上側膜4a而露出作為平形導體3之端子的部分，形成電纜終端部2。又，於電纜終端部2未除去之下側膜4b係貼附有補強帶6，成為可插入連接於電性連接器之形態。

於上側膜4a，接地連接用之接地帶5係貼附在與平形導體3不會產生電性短路之位置。接地帶5係以日本新型登錄第3096395號、或日本專利公開公報特開2005-93178號所揭示之方法而電性導通於作為接地用之平形導體之任一者(省略圖示)。譬如由絕緣層、金屬層、導電接著層的三層形狀所組成的薄膜，即屏蔽膜7，係其中一部分重疊地捲繞於屏蔽扁平電纜1之外面，且由外部屏蔽平型導體3。屏蔽膜7係電性連接於接地帶5。屏蔽扁平電纜1之特性阻抗係藉由改變絕緣樹脂膜4之比介電率及厚度等而為預定值(譬如100Ω程度)。

於屏蔽扁平電纜1之終端部2，為插入連接於電性連接器，係讓平形導體3露出。因此，由接地帶5起，特性阻抗係有所變化。第5(B)圖係說明終端部2中之特性阻抗的概念圖。於電纜終端部2，阻抗降低。此種阻抗的變化若存在信號傳送路徑中，恐將產生傳送信號的反射而有傳送損失。

日本專利公開公報特開2006-32003號中，係記載有一種令扁平電纜之特性阻抗為預定值之100Ω。惟，其終端部的構成並未明白揭示，且未清楚詳細交代迄至電纜終端部附近之阻抗。又，其雖揭示附加電磁波干擾(EMI)防止金屬耦合，但由於無屏蔽層，因此並未明白揭示其與特性阻抗之關係、抑或如何防止EMI。

本發明之目的係提供一種可跨電纜全長提供屏蔽，且 於電纜終端部之阻抗變化少的屏蔽扁平電纜。

本發明之屏蔽扁平電纜係包含有：複數條平形導體，係以預定間隔配列；第1絕緣樹脂膜及第2絕緣樹脂膜，係由該複數條平形導體之配列面之上下挾住前述複數條平形導體而予以絕緣被覆；及屏蔽膜，係被覆前述第1絕緣樹脂膜及第2絕緣樹脂膜。且該屏蔽扁平電纜係至少於其中一端部，除去前述第1絕緣樹脂膜之前端部而讓複數條平形導體於第1絕緣樹脂膜側露出，且第2絕緣樹脂膜之前端與複數條平形導體之前端一致。屏蔽扁平電纜於端部包含有：補強帶，係貼附於第2絕緣樹脂膜之外面；第1接地帶，係貼附於第1絕緣樹脂膜上，其一端與第1絕緣樹脂膜之端部相距預定距離，另一端與屏蔽膜重疊而電性連接；及第2接地帶，係貼附於補強帶上，且該第2接地帶的一部分與屏蔽膜重疊而電性連接。

本發明之一個態樣中，第1接地帶與第2接地帶係一體地形成，於彎折部反折且貼附於雙面。其他態樣中，屏蔽膜係貼附成包覆電纜長度方向之兩側緣。另一態樣中，屏蔽膜與絕緣樹脂膜之間，係配置有比介電率為2.2~3.2之介電體膜，且阻抗調整為預定值。

依本發明，係可降低於屏蔽扁平電纜之終端部的特性阻抗變化，實現良好的信號傳送。

以下，參照圖式說明本發明之實施形態。圖式係以說 明為目的，非欲以限定發明之範圍者。於圖式中，為避免說明重複，相同的元件標號係顯示同一部分。圖面中之尺寸比例不一定正確。

第1(A)圖係顯示本發明實施形態之屏蔽扁平電纜11中之終端部的立體圖。屏蔽扁平電纜11中，複數條平形導體13係以絕緣樹脂膜14之上側膜14a(第1絕緣樹脂膜)與下側膜14b(第2絕緣樹脂膜)由上下加以挾住而呈絕緣被覆。且至少於其中一端部將上側膜14a加以除去而露出成為平形導體13之連接端子的部分，形成電纜終端部12。又，在電纜終端部12，於未除去之下側膜14b係貼附有補強帶16而補強強度，成為可插入連接於電性連接器(未圖示)之形狀。補強帶16之端部係與下側絕緣樹脂膜14b之端部一致，補強整個端部在強度面上是較佳的。

於上側膜14a係貼附有接地連接用之接地帶15a(第1接地帶)。接地帶15a於上側膜14a之前端附近，係與露出之平形導體13為不產生電性短路之程度(譬如3mm~4mm)而分離。又，如後述，接地帶15a係與平形導體13之任一者電性導通且接地連接。

補強帶16之下方面亦貼附有與接地帶15a相同的接地帶15b(第2接地帶)。接地帶15a與接地帶15b係挾住平形導體13而相對向。接地帶15b係其前端較接地帶15a之前端以距離T所示般地位在端部側，且屏蔽扁平電纜11插入連接於電性連接器時，係貼附成與連接器接觸子間不會產生電性短路。藉由設置接地帶15b，連接器與接地帶間可避免電容產生大幅變化，可抑制特性阻抗較大的變化。

屏蔽膜17a、17b係與接地帶15a、15b之一部分重疊，且大致跨電纜全長而由上下挾住電纜並加以貼附，讓兩側緣之耳部20相互接著而閉合。屏蔽膜17a、17b係經由接地帶15a、15b而接地連接，對於電纜發揮屏蔽功用。又，屏蔽膜17a、17b與作為信號線動作的複數條平形導體13之間，於除終端附近外之區域形成均等的電容(電容器容量)，實現均等的阻抗。

特性阻抗係依分佈於作為信號線之平形導體13與屏蔽膜17a、17b間的電容器容量而加以決定。該電容器容量係可藉由改變絕緣樹脂膜14之比介電率與薄膜厚度而加以設定。僅有絕緣樹脂膜14而不易獲得預定的特性阻抗(譬如LVDS用的100Ω)時，係藉由於絕緣樹脂膜14與屏蔽膜17a、17b之間配置低介電率之低介電體膜18a、18b而成為預定的特性阻抗。

第1(B)圖係屏蔽扁平電纜11之a-a剖面圖。平形導體13係譬如由銅箔、錫焊軟銅箔等的導電性金屬箔組成。考慮到信號傳送的電流值與電纜的滑動性，平形導體13之尺寸與配置係厚度12μm~50μm、寬度0.2mm~0.3mm程度、0.3mm~0.5mm間隔。

上側膜14a、下側膜14b各自係由絕緣層28與接著劑層22之二層所組成。絕緣層28係使用柔軟性優異之樹脂材料，譬如聚酯樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚醯亞胺樹脂等的具通用性之樹脂膜，其厚度為9μm~50μm。作為聚酯樹脂，可舉出聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚萘二甲酸乙二酯樹脂、聚萘二甲酸丁二酯樹脂等的樹脂材料。又，該等樹 脂膜中，由電性特性、機械特性、成本等的觀點，宜使用聚萘二甲酸乙二酯樹脂。再者，藉由使用由聚醯亞胺及聚苯硫醚組成的樹脂膜，係可具有滿足美國保險業者安全試驗所發行的安全認證(UL規格)之耐熱性。

接著劑層22係使用由樹脂材料形成者，可舉出譬如於聚酯系樹脂及聚烯烴系樹脂添加阻燃劑之接著劑等。該接著劑層係以厚度20μm~50μm形成。上側膜14a與下側膜14b係挾住平形導體13而朝向接著劑層22，且邊以加熱滾輪加熱邊接合而加以貼合並一體化。

第1及第2接地帶15a、15b係由導電層23及接著劑層24組成。導電層23係使用譬如厚度為18μm~35μm程度的錫焊銅箔，考慮到彎折耐性，宜使用軋延銅箔。接著劑層24係譬如以丙烯系之接著層、樹脂基材、接著層之順序加以積層，且使用加上導電層23，整體的厚度係配合連接器的尺寸，為85μm~125μm程度者。接地帶15a、15b係將帶狀者切為預定的長度而貼附於上側膜、下側膜。

屏蔽膜17a、17b係使用譬如樹脂層25、屏蔽層26及導電接著層27之三層構造者。樹脂層25係薄膜基材，防止屏蔽層26之剝離及腐蝕以維持電纜之可靠度。樹脂層25係使用聚對苯二甲酸乙二酯之厚度為9μm程度的樹脂膜。屏蔽層26係譬如於樹脂層25之樹脂膜的背面蒸鍍銀等的導電性金屬而形成。

導電接著層27除貼附於絕緣樹脂膜14，並可獲得與接地帶15a、15b之電性導通而產生屏蔽之功能，譬如於屏蔽層26之銀蒸鍍面塗佈銀糊而加以形成。屏蔽膜17a、17b 係整體的厚度在30μm程度，分為上下而直接或經低介電體膜18a、18b而貼附於絕緣樹脂膜14之外周。

接地帶15a,15b之導傳層23係其中一部分與屏蔽膜17之導電接著層27呈電性接觸。並且絕緣樹脂膜14a、14b中，平型導體13之任一成為接地線者的上部或下部的部分，係於長度方向加以除去至少一部分，且接地線與屏蔽膜17之導電接著層27呈電性接觸。具低介電體膜18a、18b時，低介電體膜18a、18b之一部分亦加以除去，且接地線與導電接著層27呈電性接觸。如此，接地帶15a、15b、屏蔽膜17及接地線係電性導通。藉由讓接地線接地，接地帶及屏蔽膜亦接地。

低介電體膜18a、18b係在僅有絕緣樹脂膜14而無法得到預定的特性阻抗之場合加以使用。作為低介電體膜18a、18b，係使用具有低介電性，且以柔軟性、加工性優異之樹脂材料為主成分者。譬如作為具有低介電性及柔軟性者，係可舉出聚烯烴系之樹脂、聚丙烯(PP)、聚乙烯樹脂(PE)、酸變性聚乙烯樹脂、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯丙烯酸乙酯等。又，作為低介電性與加工性優異者，可舉出低密度聚乙烯樹脂(LDPE)、直鏈狀低密度聚乙烯樹脂(LLDPE)。

低介電體膜18a、18b係將譬如比介電率2.2~3.2、厚度100μm~350μm程度者重疊於絕緣樹脂膜14而加以使用。藉此，可將屏蔽扁平電纜之特性阻抗在50Ω~110Ω之範圍設定為任意值。

第2(A)圖係顯示本發明其他實施形態之屏蔽扁平電纜 21中之終端部的立體圖。屏蔽扁平電纜21係以一片的接地帶15(第2(B)圖)而形成屏蔽扁平電纜11中之第1接地帶15a與第2接地帶15b。接地帶15係經由彎折部15c而一體地形成第1接地帶部15d及第2接地帶部15e。又，於接地帶15，第2接地帶部15e側係較第1接地帶部15d在寬度上大出第1圖之距離T許多。

接地帶15係以第1接地帶部15d而貼附於平形導體13露出之側的上側膜14a，其次，以彎折部15c而加以彎曲，並以第2接地帶部15e而貼附於下側的補強帶16之外面。接地帶15中，無須讓第1接地帶部15d與第2接地帶部15e分別各自與設定為接地連接用之平形導體為導通。又，因第1接地帶部15d與第2接地帶部15e係可作為一片接地帶15加以管理，故零件數少而易於管理。

第3(A)圖係顯示本發明其他實施形態之屏蔽扁平電纜31中之終端部的立體圖。屏蔽扁平電纜31係以一片的屏蔽膜17而一體地形成屏蔽扁平電纜11中之上側的屏蔽膜17a與下側的屏蔽膜17b之例(第3(B)圖)。屏蔽膜17係包含有於中央部貼附在下側(補強帶側)之屏蔽膜17e，且於其兩側部具有經彎折部17c而貼附於上側之屏蔽膜17d。

屏蔽膜17e係貼附於低介電體膜，以與貼附於補強帶側之第2接地帶15b有部分地重疊。兩側之屏蔽膜17d的部分，係以彎曲部17c而彎折成包繞電纜側緣，並貼附於低介電體膜。且兩側的屏蔽膜17d係於電纜的上方面之中央部分，沿長度方向相互貼附以具有重疊而加以閉合。

屏蔽膜17不會產生於使用上下兩片屏蔽膜17a,17b時 所產生的耳部20。其結果，可避免由於露出於耳部20之屏蔽層的導電體而於配線機器內引起電性短路之問題。又，讓屏蔽膜17之前端17f配合接地帶的形狀而進行加工外，亦可不對於帶狀的薄膜施予特別的加工而直接加以使用，因可以一片的屏蔽膜進行管理，因此零件數量少而易於管理。

第4(A)圖、第4(B)圖係顯示本發明其他實施形態之屏蔽扁平電纜41A、41B中之終端部的立體圖。電纜41A係於屏蔽扁平電纜11中，讓低介電體膜設置於電纜終端部時之例，電纜41B係於屏蔽扁平電纜31中，讓低介電體膜設置於電纜終端部時之例。屏蔽扁平電纜41A中，上側的接地帶15a係貼附於低介電體膜18a之上方面。於下側，補強帶16係作為絕緣體作用。因此，亦可不將低介電體膜18b積層於補強帶16之外面。於屏蔽扁平電纜41B，除屏蔽膜17的形狀不同，其他皆與電纜41A相同。

任一之例中，與絕緣樹脂膜14積層之低介電體膜18a、18b係改變形成於信號線之平形導體13與接地之屏蔽膜17a、17b間的電容器容量(電容)而實現預定的特性阻抗。低介電體膜18a、18b係令其介電率縮小而增加特性阻抗，又，可藉由增加其厚度而增加特性阻抗。因此，以屏蔽扁平電纜而減輕於電纜終端部12之特性阻抗的變化時，宜至電纜終端部都盡可能地存有均等的絕緣體(介電體)。

如前述，在不妨礙的範圍藉由設置低介電體膜18a、18b至電纜終端部12，係可跨電纜全長而做成均等地分佈 之電容器容量。且，如前述，可藉由於補強帶側亦設置於電纜終端部之接地帶，而做成具有穩定之特性阻抗的屏蔽扁平電纜。

[產業上之可利用性]

本發明之屏蔽扁平電纜作為LVDS用之配線材料係極為有用。

1‧‧‧屏蔽扁平電纜

2‧‧‧終端部

3‧‧‧平形導體

4‧‧‧絕緣樹脂膜

4a‧‧‧上側膜

4b‧‧‧下側膜

5‧‧‧接地帶

6‧‧‧補強帶

7‧‧‧屏蔽膜

11‧‧‧屏蔽扁平電纜

12‧‧‧電纜終端部

13‧‧‧平形導體

4‧‧‧絕緣樹脂膜

14a‧‧‧上側膜(第1絕緣樹脂膜)

14b‧‧‧下側膜(第2絕緣樹脂膜)

15‧‧‧接地帶

15a‧‧‧接地帶(第1接地帶)

15b‧‧‧接地帶(第2接地帶)

15c‧‧‧彎折部

15d‧‧‧第1接地帶部

15e‧‧‧第2接地帶部

16‧‧‧補強帶

17‧‧‧屏蔽膜

17a‧‧‧屏蔽膜

17b‧‧‧屏蔽膜

17c‧‧‧彎折部

17d、17e‧‧‧屏蔽膜

17f‧‧‧前端

18a、18b‧‧‧低介電體膜

20‧‧‧耳部

21‧‧‧屏蔽扁平電纜

22‧‧‧接著劑層

23‧‧‧導電層

24‧‧‧接著劑層

25‧‧‧樹脂層

26‧‧‧屏蔽層

27‧‧‧導電接著層

28‧‧‧絕緣層

31‧‧‧屏蔽扁平電纜

41A、41B‧‧‧屏蔽扁平電纜

T‧‧‧距離

第1(A)圖係顯示本發明實施形態之屏蔽扁平電纜中之終端部的立體圖，第1(B)圖係顯示第1(A)圖中之a-a剖面圖。

第2(A)圖係顯示本發明其他實施形態之屏蔽扁平電纜中之終端部的立體圖，第2(B)圖係顯示該實施形態中之接地帶的立體圖。

第3(A)圖係顯示本發明另一實施形態之屏蔽扁平電纜中之終端部的立體圖，第3(B)圖係顯示該實施形態中之屏蔽膜的立體圖。

第4(A)圖、第4(B)圖係顯示本發明其他實施形態之屏蔽扁平電纜中之終端部的立體圖。

第5(A)圖係顯示習知之屏蔽扁平電纜中之終端部的立體圖，第5(B)圖係說明終端部中之特性阻抗的概念圖。

11‧‧‧屏蔽扁平電纜

12‧‧‧電纜終端部

13‧‧‧平形導體

14‧‧‧絕緣樹脂膜

14a‧‧‧上側膜(第1絕緣樹脂膜)

14b‧‧‧下側膜(第2絕緣樹脂膜)

15a‧‧‧接地帶(第1接地帶)

15b‧‧‧接地帶(第2接地帶)

16‧‧‧補強帶

17a‧‧‧屏蔽膜

17b‧‧‧屏蔽膜

18a、18b‧‧‧低介電體膜

20‧‧‧耳部

T‧‧‧距離

Claims (5)

1. 一種屏蔽扁平電纜，其係包含有：複數條平形導體，係以預定間隔配列；第1絕緣樹脂膜及第2絕緣樹脂膜，係由該複數條平形導體之配列面之上下挾住前述複數條平形導體而予以絕緣被覆；及屏蔽膜，係被覆前述第1絕緣樹脂膜及第2絕緣樹脂膜；其特徵為：至少於其中一端部，除去前述第1絕緣樹脂膜之前端部而讓前述複數條平形導體於前述第1絕緣樹脂膜側露出，且前述第2絕緣樹脂膜之前端與前述複數條平形導體之前端一致，前述屏蔽扁平電纜於前述端部包含有：補強帶，係貼附於前述第2絕緣樹脂膜之外面；第1接地帶，係貼附於前述第1絕緣樹脂膜上，其一端與前述第1絕緣樹脂膜之端部相距預定距離，另一端與前述屏蔽膜重疊而電性連接；及第2接地帶，係貼附於前述補強帶上，且該第2接地帶的一部分與前述屏蔽膜重疊而電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項之屏蔽扁平電纜，其中前述第1接地帶與前述第2接地帶係一體地形成，於彎折部反折 且貼附於雙面。
3. 如申請專利範圍第1或2項之屏蔽扁平電纜，其中前述屏蔽膜係貼附成包覆電纜長度方向之兩側緣。
4. 如申請專利範圍第1或2項之屏蔽扁平電纜，其中於前述屏蔽膜與前述絕緣樹脂膜之間，配置有比介電率為2.2~3.2之介電體膜，且阻抗被調整為預定值。
5. 如申請專利範圍第3項之屏蔽扁平電纜，其中於前述屏蔽膜與前述絕緣樹脂膜之間，配置有比介電率為2.2~3.2之介電體膜，且阻抗被調整為預定值。