TWI476788B - Flexible standard cable and circuit board integrated cable structure - Google Patents

Description

軟性標準排線與電路板的整合排線結構

本發明係為一種電路排線，尤指一種結合了軟性標準排線例如俗稱FFC(Flexible Flat Cable)的軟性扁平型排線與一般電路板的電路排線。

一般軟性電路板依製程可概分為(一)影像轉移及蝕刻導電層並壓合絕緣層而構成之軟板(二)直接將導電層印刷於絕緣基材的軟板(三)將數條平行直銅線經由捲式機械拉張並與絕緣層壓合而成之標準排線。若依功能可區分為載板及排線或兼具載板與排線功能之軟性電路板，因而軟性電路板具有其他多種名稱，例如軟性印刷電路板、軟性排線等。其實皆屬相同之產品。若以製造成本分類，經由蝕刻所製造之軟板最為昂貴，其次為印刷，最便宜的則為標準排線。

隨著電子產業競爭及大量製作，為求進一步降低成本，其內部零件的設計越來越簡化，各模組之間可藉由軟性標準排線(俗稱FFC)的相互連接而得到訊號傳輸的途徑，更重要的，同時可降低成本。然而由於標準排線在傳輸訊號時，不但易於產生高頻高能量的電磁波，通常本身所傳遞的訊號也易於受到外界的高頻雜訊的干擾，以致於訊號失真。再者，當軟性排線或電路板因常要通過運動中的軸孔，致產生高壓之靜電，此時快速及有效的接地連接導通將更為重要。

為解決前述的缺點，習知的手段是在軟性電路板的表 面覆設一層金屬屏蔽層，用以阻擋外界的電磁雜訊，然而該金屬屏蔽層雖可達到阻隔外界電磁雜訊干擾的效果，但是由於所覆設的金屬屏蔽層實際上並未有效連接於電子裝置的地線，故金屬屏蔽層遮蔽電磁雜訊及靜電消除的效果並非良好。

因而，習知電子裝置內部的模組皆普遍利用易於連接地線之蝕刻製程之傳統軟性電路板做為訊號的連接。但由於傳統軟性電路板在成本上仍高於一般軟性標準排線甚多，再者，軟性標準排線除未具有電磁雜訊遮蔽的效果亦因其製程係拉張銅線壓合而成致銅線寬度無法細小致阻抗控制產生困難。因此如何以一般的軟性標準排線取代部分傳統軟性電路板之使用面積以降低成本，並提供有效的電磁雜訊之遮蔽效果及訊號之阻抗控制，同時具有靜電消除的導接結構已為目前業界急需待解決的問題。另外，部分產品之應用，尚須經過窄孔或轉軸孔，並需通過數萬次之耐彎折之實驗，經由部份切割而成之束狀結構應用亦無法避免。

為了能夠有效克服前述所提到的缺點，本發明之一目的即是設計一種結合軟性標準排線與傳統蝕刻製程之電路板的複合電路排線。

本發明之又一目的是使軟性標準排線具有遮蔽面接地及具跳線連接之功能結構同時於軟性標準排線表面的屏蔽層亦可經由適當之絶緣厚度控制或屏蔽開孔來達到阻抗控 制之目的。

本發明之又另一目的是提供一種應用更為廣泛的電路排線，其中所使用的電路板可為硬式電路板、軟式電路板、軟硬結合板之一。若採用軟性標準排線或軟性電路板時，為方便通過狹小窄孔或轉軸孔，可經沿著訊號間隙切割出數條切割線並可進一步予以疊置之束狀結構，在應用時更可方便將軟性標準排線通過狹小窄孔或轉軸孔。

為了達到上述的目的，本發明所設計的軟性標準排線與電路板的整合排線結構包括一軟性標準排線，具有複數條平行直線排列且互不跳線的導線線路及二絕緣層，二絕緣層分別構成於該導線線路的上、下表面，該導線線路位在該軟性標準排線一端的下表面處外露有一組接點，且該接點中的至少一接點係作為地線接點；一屏蔽層，覆設於該軟性標準排線的上表面，且在相對應於該接點處向外延伸有一延伸部；以及一電路板，該電路板的其中一端具有一組導電接點，其中該導電接點中包括有至少一地線導電接點。該軟性標準排線的接點電連接於該導電接點，該電路板的表面另具有至少一地線導接區域，該地線導接區域與該地線導電接點呈一電連接，且該地線導電接點是與該軟性標準排線的該地線接點電連接。該屏蔽層的延伸部覆設於該地線導接區域且該屏蔽層的該延伸部係與地線導接區域與該軟性標準排線的地線接點相連接(如採用雙面板或多層板時，可經由貫孔完成連接，如採用單面板則可於地線區覆蓋絶綠膜直接開孔即可)。

再者，電路板的兩端可設置相對應的交錯導電接點，兩者之間可透過在電路板上設置至少一貫孔達到跳線功能，以 便於在該導電接點及該對應交錯導電接點之間的線路上達成電連接。

請參閱第1圖至第3圖所示，為本發明第一實施例的立體分解圖、組合圖及剖面圖。如圖所示，本發明的軟性標準排線與電路板的整合排線結構包括有一軟性標準排線10、一屏蔽層20及一電路板40，其中軟性標準排線10具有複數條平行直線排列且互不跳線的導線線路12、一上絕緣層14及一下絕緣層16，其中該上絕緣層14與該下絕緣層16分別位於導線線路12的上表面及下表面，以使該導線線路12達成絕緣之目的。上絕緣層14、下絕緣層16係可為PET或PI絕緣材料所構成。

導線線路12則在該軟性標準排線10一端的下表面處外露有一組接點122。屏蔽層20覆設於上絕緣層14的上表面，且屏蔽層20在相對應於導線線路12一端的接點122處向外再延伸有一適當長度的延伸部22。屏蔽層20可選擇以銅箔、銀箔、鋁箔、銀漿塗佈等導電性金屬薄膜所構成，且屏蔽層20可選擇藉由一膠合層30貼覆於上絕緣層14的上表面。屏蔽層20係選擇以銀漿印刷的方式進行，此時膠合層30則可為一般之絕緣油墨印刷或膠合層30亦可為一般之絕緣材料如PET或PI。

電路板40可選擇單面板、雙面板或單面板雙面可接通或多層電路板之一，電路板40的一對邊處的兩端分別具有一組導電接點42及一組對應導電接點44，導電接點42及 對應導電接點44則是透過電路板40內部所設的線路422電連接，並可有跳線結構。當電路板40屬於雙面板且導電接點42及對應導電接點44分別設置於電路板40之不同表面時，則可透過在電路板40上設置至少一貫孔(圖未示)的方式，在導電接點42及對應導電接點44之間的線路上達成電連接甚或跳接。導電接點42係供軟性標準排線10的接點122電連接其上，導電接點42與軟性標準排線10的接點122之間可選擇以銲接或導電膠膠合方式相連接。

在靠近導電接點42的電路板40表面則具有一地線導接區域46，地線導接區域46是選擇以金屬鍍膜、印刷塗佈或以貼覆金屬薄膜等方式構成於電路板40表面，並可透過一延伸線路462與其中至少一地線導電接點462G呈一電連接，且所連接的導電接點462G是與軟性標準排線10上所預先定義用於提供連接地線的地線接點122G相連接。

屏蔽層20的延伸部22則是覆設於電路板40的地線導接區域46表面，使得屏蔽層20可以分別經由地線導接區域46及導電接點462G而與軟性標準排線10上用於接地的地線接點122G呈一電連接。

在屏蔽層20的延伸部22及電路板40的地線導接區域46之間設置有一導電膠層48，用以提供將延伸部22貼覆於地線導接區域46及延伸線路462、並在二者間構成一電連接。電路板40位在對應導電接點44一端處則可以插接方式與外部的一連接器(圖未示)相連接而達成訊號之連接。

另請參閱第4圖所示，為本發明第二實施例的剖面圖。如圖所示，在第二實施例中的結構大抵皆與第一實施例相 同，所不同者，僅在於軟性標準排線10的下表面同樣包覆有一屏蔽層20a，且屏蔽層20a同樣可藉由膠合層30a貼覆於下絕緣層16的下表面，以便於在軟性標準排線10的下表面處提供電磁遮蔽之效果。

參閱第5圖所示，本發明中所使用的電路板可為硬式電路板、軟式電路板、軟硬結合板之一。若採用軟性標準排線或軟性電路板時，為方便通過狹小窄孔或轉軸孔。設計上可經沿著平行於導線線路12間的間隙切割出數條切割線70，在應用時更可方便將軟性標準排線10通過狹小窄孔或轉軸孔。同時於軟性標準排線10表面的屏蔽層亦可經由適當之絶緣厚度控制或屏蔽層開孔來達到阻抗控制之目的，此時可選擇銀漿印刷等較為簡易之製程。

又請參閱第6圖所示，為本發明第三實施例的外觀示意圖。如圖所示，在第三實施例中，軟性標準排線50的一端除了可以電連接於電路板40上以外，軟性標準排線50線材本身尚可切割出數條切割線70並予以疊合之後以束狀方式向後延伸，藉以使得軟性標準排線50可以廣泛適用於轉軸結構中。相同地，該束狀疊合結構亦可同時應用於以軟性材料製成的電路板40或擇一實施進行。

第7圖顯示第6圖中的軟性標準排線50以切割線70切割出之複數條排線可進一步以一綁束構件71予以綁束的示意圖。經綁束後的軟性標準排線50後可容易通過一轉軸構件72的軸孔73。

請參閱第8圖所示，為本發明電路板的另一實施例示意圖。如圖所示，在本實施例中，提供了一電路板60，該電 路板60可構成為一具有適當夾角α的結構，使得電路板60兩端的導電接點62及對應導電接點64互呈一適當角度α方向延伸，藉此使得應用該等電路板60的軟性標準排線與電路板的整合排線結構可以提供多方向性的走線設計。同時該電路板可為軟性電路板，並具有沿著導線線路間的間隙切割出數條切割線並予以反折疊合呈束狀結構。請參閱第9圖所示，為本發明第四實施例的剖面圖。如圖所示，在屏蔽層20與軟性標準排線10之間更可以包括有至少一層以絕緣材料、絕緣油墨之一製成之阻抗匹配層81，以做為訊號阻抗匹配之控制。除了以增加該阻抗匹配層81來控制訊號阻抗匹配之外，亦可以採用增加膠合層30的厚度來達到訊號阻抗匹配控制之目的。再者，屏蔽層20亦可包括有至少一開孔結構82，以降低電容效應，並提高阻抗控制值以做為該整合排線之傳輸阻抗匹配。

軟性標準排線10在相對於該屏蔽層20之表面(底面)亦可更包括有一底面屏蔽層21，以增加該軟性標準排線10的遮蔽及靜電導接之效果。至於電路板40方面，在該電路板40的上表面及下表面更可各別配置有一電路板屏蔽層83、84以增加該本發明整合排線之遮蔽及靜電導接之效果。

由前述說明可知，本發明提供了一種軟性標準排線與電路板的整合排線結構，其包括有一軟性標準排線、一屏蔽層及一電路板，其主要係在軟性標準排線外表面包覆有屏蔽層，經由屏蔽層阻擋外界的電磁雜訊對於軟性標準排線的電磁干擾並具有阻抗控制等功能，再者，屏蔽層具有一延伸部，覆設於電路板表面上所設的接地導接區域，該接地導接 區域則與電路板上的其中一導電接點呈一電連接，且導電接點為一預先定義用於提供連接地線的軟性標準排線之地線接點相連接，使得屏蔽層所吸收的電磁雜訊或因排線軸孔之運動磨搓所產生之高壓靜電得以透過地線的導引而迅速消除，提升電磁遮蔽及靜電消除的效果。而本發明並具有下列的優點：

1.以軟性標準排線提供訊號的連接，相對於使用軟性電路板傳遞訊號的方式，本發明可以降低電子裝置的生產成本。

2.本發明的軟性標準排線表面覆設有屏蔽層，且可經由電路板上所設的地線導接區域的導引，而與電子裝置上的地線達成連接，而可提供較佳的電磁遮蔽及靜電消除效果。

3.本發明可藉由改變屏蔽層的結構，例如在屏蔽層上穿設適當數量及大小的穿孔，藉以提供及調整軟性標準排線之阻抗匹配。

4.本發明尚可利用束狀之軟性標準排線與電路板的整合排線結構，而可適用在電子裝置轉軸部分的走線設計。

5.本發明的電路板的導電接點及對應導電接點之間可被設計互呈一適當角度方向延伸，使得應用該等電路板的軟性標準排線與電路板的整合排線結構可以提供更多方向性的走線設計及更適合的空間應用。此外亦可利用貫孔的技術將導線做跳接的功能。

綜上所陳，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明；凡其他未脫離本發明所揭示之精神下而完成的等 效修飾或置換，均應包含於後述申請專利範圍內。

10‧‧‧軟性標準排線

12‧‧‧導線線路

122‧‧‧接點

122G‧‧‧地線接點

14‧‧‧上絕緣層

16‧‧‧下絕緣層

20、20a‧‧‧屏蔽層

21‧‧‧底面屏蔽層

22‧‧‧延伸部

30、30a‧‧‧膠合層

40‧‧‧電路板

42‧‧‧導電接點

422‧‧‧線路

44‧‧‧對應導電接點

46‧‧‧地線導接區域

462‧‧‧延伸線路

462G‧‧‧地線導電接點

48‧‧‧導電膠層

50‧‧‧軟性標準排線

60‧‧‧電路板

62‧‧‧導電接點

64‧‧‧對應導電接點

70‧‧‧切割線

71‧‧‧綁束構件

72‧‧‧轉軸構件

73‧‧‧軸孔

81‧‧‧阻抗匹配層

82‧‧‧開孔結構

83‧‧‧電路板屏蔽層

84‧‧‧電路板屏蔽層

α‧‧‧角度

第1圖為本發明第一實施例的立體分解圖。

第2圖為本發明第一實施例的組合示意圖。

第3圖為本發明第一實施例的剖面圖。

第4圖為本發明第二實施例的剖面圖。

第5圖顯示第2圖中的軟性標準排線可進一步切割出數條切割線的示意圖。

第6圖為本發明第三實施例的外觀示意圖。

第7圖顯示第6圖中的軟性標準排線切割出之複數條排線可進一步予以綁束的示意圖。

第8圖為本發明電路板的另一實施例示意圖。

第9圖為本發明第四實施例的剖面圖。

10‧‧‧軟性標準排線

12‧‧‧導線線路

122‧‧‧接點

122G‧‧‧地線接點

14‧‧‧上絕緣層

16‧‧‧下絕緣層

20‧‧‧屏蔽層

22‧‧‧延伸部

30‧‧‧膠合層

40‧‧‧電路板

42‧‧‧導電接點

422‧‧‧線路

44‧‧‧對應導電接點

46‧‧‧地線導接區域

462‧‧‧延伸線路

462G‧‧‧地線導電接點

48‧‧‧導電膠層

Claims (15)

1. 一種軟性標準排線與電路板的整合排線結構，其包括：一軟性標準排線，具有複數條平行直線排列且互不跳接的導線線路、一上絕緣層及一下絕緣層，該導線線路位在該軟性標準排線一端的下表面處外露有一組接點，且該接點中的至少一接點係作為地線接點；一屏蔽層，覆設於該軟性標準排線上，且在相對應於該接點處向外延伸有一延伸部；以及一電路板，該電路板具有一組導電接點以及一組對應導電接點，其中該導電接點中包括有至少一地線導電接點，該軟性標準排線的該接點電連接於該導電接點，該電路板的表面在靠近該導電接點處具有至少一地線導接區域，該地線導接區域透過一延伸線路與該地線導電接點呈一電連接，且該地線導電接點是與該軟性標準排線的該地線接點電連接，該屏蔽層的該延伸部覆設於該地線導接區域，且該屏蔽層的該延伸部係與該地線導接區域與該軟性標準排線的該地線接點電連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之軟性標準排線與電路板的整合排線結構，其中在該屏蔽層的該延伸部及該地線導接區域之間設置有一導電膠層。
3. 如申請專利範圍第1項所述之軟性標準排線與電路板的整合排線結構，其中該屏蔽層係選擇以銅箔、銀箔、鋁箔、銀漿塗佈之導電性金屬薄膜之一所構成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之軟性標準排線與電路板的整合排線結構，其中該屏蔽層藉由一膠合層貼覆於該軟性標 準排線上。
5. 如申請專利範圍第1項所述，其中於該屏蔽層與該軟性標準排線之間更包括有至少一層絕緣材料、絕緣油墨之一所構成之阻抗匹配層。
6. 如申請專利範圍第1項所述之軟性標準排線與電路板的整合排線結構，其中該屏蔽層係包括有至少一開孔結構。
7. 如申請專利範圍第1項所述之軟性標準排線與電路板的整合排線結構，其中該電路板係選擇單面板、雙面板或多層電路板之一所構成，且該電路板係選擇硬式電路板、軟式電路板、軟硬結合板之一。
8. 如申請專利範圍第1項所述之軟性標準排線與電路板的整合排線結構，其中該電路板之該導電接點及該對應導電接點係互呈以一角度方向延伸。
9. 如申請專利範圍第1項所述之軟性標準排線與電路板的整合排線結構，其中該導電接點與該軟性標準排線的該接點之間係選擇以銲接、導電膠膠合之一相連接。
10. 如申請專利範圍第1項所述之軟性標準排線與電路板的整合排線結構，其中該地線導接區域是選擇以金屬鍍膜、印刷塗佈、貼覆金屬薄膜之一形成於該電路板上。
11. 如申請專利範圍第1項所述之軟性標準排線與電路板的整合排線結構，其中該軟性標準排線沿著該導線線路間的間隙切割出有複數條切割線。
12. 如申請專利範圍第11項所述之軟性標準排線與電路板的整合排線結構，其中該切割出之複數條排線進一步做疊合及綁束。
13. 如申請專利範圍第12項所述之軟性標準排線與電路板的整合排線結構，其中該切割出之複數條排線經過一轉軸構件的軸孔。
14. 如申請專利範圍第1項所述之軟性標準排線與電路板的整合排線結構，其中該軟性標準排線在相對於該屏蔽層之表面更包括有一底面屏蔽層。
15. 如申請專利範圍第1項所述之軟性標準排線與電路板的整合排線結構，其中該電路板更包括有至少一電路板屏蔽層。