TWI746940B - 扁平數據傳輸線纜 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種扁平數據傳輸線纜，其包括複數並排設置的導線、一 體包覆複數所述導線的塑膠層、包覆設置於所述塑膠層外側的金屬屏蔽膜。所述金屬屏蔽膜具有與所述數據傳輸線纜相匹配的長度和不小於所述數據傳輸線纜周向延伸長度的寬度。

Description

扁平數據傳輸線纜

本發明涉及一種扁平數據傳輸線纜，尤其涉及一種訊號傳輸性能穩定的扁平數據傳輸線纜。

於3C產業中，傳輸線纜可作為兩電子裝置之間電性連接的媒介，且可穩定地進行所預期之訊號傳輸作業。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僅藉由外側的麥拉層進行固定呈圓柱狀，且無屏蔽設置，使得整個傳輸線纜之訊號傳輸穩定性較差。

有鑒於此，確有必要對習知數據傳輸線纜作進一步改進，以解決上述問題。

本發明之目的在於提供一種訊號傳輸性能穩定的扁平數據傳輸線纜。

為實現上述目的，本發明提供了一種扁平數據傳輸線纜，其包括複數並排設置的導線；其中，所述數據傳輸線纜還包括一體包覆複數所述導線 的塑膠層、包覆設置於所述塑膠層外側的金屬屏蔽膜，所述金屬屏蔽膜具有與所述數據傳輸線纜相匹配的長度和不小於所述數據傳輸線纜周向延伸長度的寬度。

作為本發明之進一步改進，其中所述金屬屏蔽膜的寬度大於所述數據傳輸線纜的周向延伸長度，並且，所述金屬屏蔽膜寬度方向上的兩端於所述數據傳輸線纜寬度方向上之一側相互壓緊黏合，從而使所述金屬屏蔽膜形成覆蓋所述塑膠層之覆蓋部分和連接於覆蓋部分一側之壓緊部分。

作為本發明之進一步改進，其中所述金屬屏蔽膜沿所述數據傳輸線纜周向環繞設置，並且形成有相互黏結固定的重疊區。

作為本發明之進一步改進，其中金屬屏蔽膜至少具有鋁箔層和設置於鋁箔層朝向塑膠層一側的黏結層，所述金屬屏蔽膜藉由所述黏結層熱熔後黏結固定於塑膠層外側。

作為本發明之進一步改進，其中所述金屬屏蔽膜還具有設置於鋁箔層背離塑膠層一側表面的絕緣層。

作為本發明之進一步改進，其中所述金屬屏蔽膜之整體厚度為0.010mm至0.055mm。

作為本發明之進一步改進，其中所述導線和塑膠層的整體厚度為0.25mm至0.8mm。

作為本發明之進一步改進，其中每一所述導線還包括包覆所述導體之包覆層，所述包覆層與塑膠層採用同類材料製成。

作為本發明之進一步改進，其中複數所述導線之導體外徑相同，且相鄰兩個導線之中心間距相同，所述導體外徑採用31至34美國線規。

作為本發明之進一步改進，其中所述導線具有導體，於所述數據傳輸線纜之厚度方向上，所述導體至塑膠層外緣之厚度為0.1mm至0.45mm。

本發明金屬屏蔽膜具有與所述數據傳輸線纜相匹配的長度和不小於所述數據傳輸線纜周向延伸長度的寬度，藉此可使得所述金屬屏蔽膜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的遮罩連續性，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。

100:數據傳輸線纜

1:導線

11:導體

12:包覆層

2:塑膠層

3:金屬屏蔽膜

31:鋁箔層

32:黏結層

34:覆蓋部分

35:壓緊部分

第一圖係本發明扁平數據傳輸線纜一較佳實施例之部分立體示意圖。

第二圖係第一圖所示數據傳輸線纜之前視圖。

第三圖係本發明扁平數據傳輸線纜另一較佳實施例之前視圖。

本發明涉及一種扁平型的數據傳輸線纜，該數據傳輸線纜至少包括有複數並排設置的導線和一體包覆複數所述導線的塑膠層。

請一併參閱第一圖和第二圖所示為本發明數據傳輸線纜100的第一較佳實施例。所述數據傳輸線纜100包括複數並排設置的導線1、一體包覆複數所述導線1的塑膠層2和包覆設置於所述塑膠層2外側而形成的金屬屏蔽膜3。

其中，於本實施例中，每一所述導線1分別具有一導體11和包覆於所述導體11周圍的包覆層12。所述數據傳輸線纜100中複數所述導線1的所述導體11之中心軸線位於同一平面上。所述塑膠層2共同形成於複數所述導線1的所述包覆層12外側，從而形成為公共單一絕緣層；並且所述塑膠層2形成有與所述導體11中心軸線所在平面相平行的上表面和下表面。所述塑膠層2相互平行之 上表面和下表面設置可有效保持所述導線1之排列設置，防止出現扭曲或折疊現象；再者，還可進一步方便所述金屬屏蔽膜3之包覆設置，避免於塑膠層2和金屬屏蔽膜3之間出現空氣夾層。

所述包覆層12可以很好地保護所述導體11，並且防止於塑膠層2成型過程中，相鄰導體11接觸而造成短路等問題。再者，具有包覆層12設計時，所述塑膠層2之厚度也可設置為儘可能之輕薄，保證對所有導線1之相對位置進行固定即可，進而減小整線厚度，且使得本發明數據傳輸線纜100更為柔軟輕薄。

所述包覆層12和塑膠層2之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，塑膠層2和包覆層12之結合性較好，可以實現很好的融合，儘量減少分層問題或空氣進入，成型效果較好。

進一步地，所述同類材料為聚烴類化合物，更進一步地，所述聚烴類化合物優選為高密度聚乙烯。

另，上述包覆層12和塑膠層2可設置為優選採用介電係數接近空氣的塑膠材料製成，藉此可使得包覆層12和塑膠層2之阻抗較小，從而可提供導體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。

上述具有包覆層12之導線1實施方式，最好能夠滿足使得於所述數據傳輸線纜100之厚度方向上，所述導體11外緣至塑膠層2外緣之間的距離在0.1mm至0.45mm之間，優選為0.15mm至0.25mm之間。上述距離也即為導體11與金屬屏蔽膜3之間的距離，其為影響導線1進行穩定訊號傳輸，特別係高頻數據傳輸之要素之一，於距離越小時，阻抗越小，高頻性能越好，且整個數據傳 輸線纜100之厚度也越小，更加柔軟輕薄。惟，於厚度過小時，金屬屏蔽膜3則會對導體11之訊號傳輸造成影響，本發明上述區間可較好的滿足各方面需求。

當然，如第三圖所示，作為本發明之另一較佳實施方式，所述導線1也可僅包括所述導體11，即無單獨的所述包覆層12設置，直接藉由塑膠層2進行整體的包覆和絕緣，也可達成本發明的目的，並且採用該種設置，可進一步降低所述塑膠層2的厚度，使得所述數據傳輸線纜100整體厚度進一步減薄。

結合第一圖至第三圖所示，本實施例中將所述導線1等間距排列設置，於所述導線1之排布方向上，所述導線1之排布數量在3~50根之間。複數所述導線1具有至少兩個接地導線和設置於兩個接地導線之間的訊號導線。藉此，使得可藉由接地導線排除位於其間的訊號導線周圍的干擾，保證訊號導線的訊號傳輸環境，進而提高訊號傳輸效率和穩定性。

作為本發明一較佳實施方式，適應高速訊號傳輸的發展需求，所述訊號導線於相鄰兩個接地導線之間之數量優選設置為兩個，並且該兩個訊號導線構成用於傳輸差分訊號的訊號導線組。即藉由接地導線為訊號導線組進行防護，保證高頻傳輸性能。

進一步地，所有導線1僅包括接地導線和所述訊號導線組，並且接地導線之數量比訊號導線組之數量多一。優選地，於所述導線1之排布方向上，位於兩側緣之兩個導線1為接地導線，並且相鄰兩個接地導線之間具有一組所述訊號導線組。藉此可使得每組訊號導線組兩側均有接地導線進行防護，更進一步提升整個數據傳輸線纜的高頻傳輸特性。

當然，作為本發明之另一較佳實施方式，為配合其他單端訊號傳輸，所述訊號導線還可具有單端訊號導線。例如適應Mini SAS(Mini Serial Attached Small Computer System Interface，微型串列SCSI)產品設計，所述訊號導線之數量係接地導線之數量的兩倍；此時，於導線1之排布方向上，所述單端訊號導線可設置於接地導線外側，即位於整個數據傳輸線纜100之兩側緣，兩個單端訊號導線之間則依次排列設置有接地導線和訊號導線組。

再者，作為本發明又一實施方式，所述數據傳輸線纜100也可僅設置有複數接地導線和單端訊號導線；具體地，如適應窄型Mini SAS產品，所述接地導線之數量比訊號導線之數量多一，具體排布方式為，位於兩側緣之導線1為接地導線，從兩側緣開始為整個數據傳輸線纜100進行遮罩防護；並且於排布方向上，接地導線和訊號導線依次交替排布。

於本發明中，複數所述導線1之導體11外徑相同，優選設置為，使得相鄰所述導線1之中心間距與所述導體11之外徑之間的比值為1.4至2.8；藉由該種設置關係，可使得於所述導線1設置為具有前述用於傳輸差分訊號的訊號導線組時，使得所述訊號導線組內導線1之間之差分阻抗得以有效減小，有效控制一般要求的75Ω至110Ω之範圍內，耦合效應增強，保證高頻訊號的長距離傳輸。

優選地，所述導線1設置有前述用於傳輸差分訊號之訊號導線組，配合上述塑膠層2和金屬屏蔽膜3的設置，使每一訊號導線組的相鄰導線1之中心間距與導體11之外徑之間的比值為1.4至2.8時，所述訊號導線組內導線1之間之差分阻抗為79Ω至106Ω。

具體地，於每組前述訊號導線組內導線1之中心間距和其導體11外徑之間的比值為1.55至2.31時，可使得所述訊號導線組內導線1之間的差分阻抗控制在79Ω至91Ω。

作為本發明之較佳實施方式，為進一步保證所述數據傳輸線纜100之柔軟輕薄，本實施方式中所述導體11外徑採用31AWG或32AWG或33AWG，此時，將每組所述訊號導線組內導線1之中心間距設置為0.28mm至0.52mm，可保證所述訊號導線組內導線1之間的差分阻抗為79Ω至91Ω。

其中，於導體11外徑採用31AWG時，將每組所述訊號導線組內導線1之中心間距設置為0.44mm至0.52mm，可保證所述訊號導線組內導線1之間的差分阻抗為79Ω至91Ω；具體地，於中心間距為0.48mm時，可使所述訊號導線組內導線1之間的差分阻抗控制在85Ω。

於導體11外徑採用32AWG時，將每組所述訊號導線組內導線1之中心間距設置為0.36mm至0.44mm，可保證所述訊號導線組內導線1之間的差分阻抗為79Ω至91Ω。具體地，在中心間距為0.40mm時，可使所述訊號導線組內導線1之間的差分阻抗控制在85Ω。

於導體11外徑採用33AWG時，將每組所述訊號導線組內導線1之中心間距設置為0.28mm至0.36mm，可保證所述訊號導線組內導線1之間的差分阻抗為79Ω至91Ω。具體地，在中心間距為0.32mm時，可使所述訊號導線組內導線1之間的差分阻抗控制在85Ω。

另，於每組所述訊號導線組內導線1之中心間距和其導體11外徑之間的比值為2.18至2.84時，使得所述訊號導線組內導線1之間的差分阻抗為94Ω至106Ω。

作為本發明之較佳實施方式，為進一步保證數據傳輸線纜100之柔軟輕薄性，本發明中所述導體11外徑採用33AWG或34AWG；此時，每組所述訊號導線組內導線1之中心間距設置為0.35mm至0.51mm，可保證所述訊號導線 組內導線1之差分阻抗為94Ω至106Ω。

其中，本實施方式中，於導體11外徑採用33AWG時，將每組所述訊號導線組內導線1之中心間距設置為0.43mm至0.51mm，可保證所述訊號導線組內導線1的差分阻抗為94Ω至106Ω；具體地，於中心間距為0.48mm時，可使所述訊號導線組內導線1之間的差分阻抗控制在100Ω。

於導體11外徑採用34AWG時，將每組所述訊號導線組內導線1之中心間距設置為0.35mm至0.43mm，可保證所述訊號導線組內導線1的差分阻抗為94Ω至106Ω；具體地，於中心間距為0.4mm時，可使所述訊號導線組內導線1之間的差分阻抗控制在100Ω。

優選地，本發明中所述導線1均具有導體11和包覆層12，並且所述數據傳輸線纜100設置為使導線1之間的中心間距等於所述導線1的外徑，即相鄰所述導線1貼靠排布設置。藉此方便對數據傳輸線纜100的整體成型控制。

綜合上述，並結合上述所述導線1可以具有或者不具有前述包覆層12的兩種實施例，於複數所述導線1由所述塑膠層2整體包覆後，導線1和塑膠層2的整體厚度可控制在0.25mm至0.8mm。結合上述導線1之導體11規格設置在31AWG至34AWG左右，可將所述導線1和塑膠層2之整體厚度進一步控制在0.3mm至0.6mm。進一步地，如，於導體11採用32AWG，且設置有包覆層12時，包覆層12可設置為0.1mm左右厚度，所述導線1外側於數據傳輸線纜100厚度方向上之單側塑膠層2可設置為0.07mm左右，藉此，導線1和塑膠層2之整體厚度為0.54mm左右。當然，也可根據實際需求和技術能力進行包覆層12、塑膠層2之厚度調整，不限於上述導體11為32AWG之實施例之具體設置。

如前述，所述塑膠層2一體包覆於複數導線1外側，所述金屬屏蔽 膜3包覆設置於所述塑膠層2外側。於本發明中，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的遮罩連續性，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達到水準阻燃等級FT-2和垂直阻燃等級VW-1。

優選地，將所述金屬屏蔽膜3之寬度設置為大於所述數據傳輸線纜100之周向延伸長度，使得於對接位置處有所重疊，藉此可進一步保證包覆的完整性，進而於本發明數據傳輸線纜100進行折曲等操作時，可有效避免金屬屏蔽膜3之對接處發生分開而導致部分未覆蓋的現象。

如第一圖至第三圖所示，作為本發明之其中一種較佳實施例，將所述金屬屏蔽膜3寬度方向上之兩端於所述數據傳輸線纜100寬度方向上之一側相互壓緊黏合，從而使所述金屬屏蔽膜3形成覆蓋所述塑膠層2之覆蓋部分34和連接於覆蓋部分34一側之壓緊部分35。所述覆蓋部分34於圓周方向上完全覆蓋所述塑膠層2，以實現全方位遮罩，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與塑膠層2之貼合緊密性。

當然，作為另一實施方式，也可將所述金屬屏蔽膜3沿所述數據傳輸線纜100周向環繞設置，並且於塑膠層2外側形成有相互黏結固定的重疊區。即將金屬屏蔽膜3整體均於所述數據傳輸線纜100之周向方向上纏繞延伸，使得金屬屏蔽膜3寬度方向上之兩端反向延伸並重疊設置於塑膠層2外側。

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朝向塑膠層2一側的黏結層32，所述金屬屏蔽膜3藉由所述黏結層32熱熔後黏結固定於塑膠層2外側；藉此使得所述金屬屏蔽膜3之固定較為簡單方便，且無需麥拉層之介入固定，使得整個線纜可以做得更薄，更柔軟；而且在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和塑膠層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。

又，本發明中所述金屬屏蔽膜3還具有設置於鋁箔層31背離塑膠層2一側表面的絕緣層，該絕緣層的設置即可替代現有技術中的麥拉層，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還可於所述金屬屏蔽膜3外側進一步設置麥拉層。

進一步地，本發明中所述金屬屏蔽膜3之整體厚度可設置為0.010mm至0.055mm，以於實現對外屏蔽之基礎上儘量減小整個數據傳輸線纜100之厚度。優選地，所述金屬屏蔽膜3之整體厚度設置為0.015mm至0.025mm。

結合上述導體11、包覆層12和塑膠層2之整體設置，以及金屬屏蔽膜3之厚度設置，可使得本發明數據傳輸線纜100之整體厚度進一步控制在0.35mm至0.65mm。如，前述於導體11採用32AWG，導線1和塑膠層2之整體厚度為0.54mm左右，結合金屬屏蔽膜3之厚度設置為0.045mm時，可使得整個數據傳輸線纜100之厚度為0.63mm。當然，也可根據實際需求和技術能力進行包覆層12、塑膠層2和金屬屏蔽膜3之厚度調整，不限於上述實施例之具體設置。

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:扁平數據傳輸線纜

1:導線

2:差分訊號線

3:接地線

11:導體

4:塑膠層

5:金屬屏蔽膜

51:鋁箔層

52:黏結層

53:絕緣層

Claims (7)

1. 一種扁平數據傳輸線纜，包括：複數並排設置的導線；其中，所述數據傳輸線纜還包括一體包覆複數所述導線的塑膠層、包覆設置於所述塑膠層外側的金屬屏蔽膜，所述塑膠層形成有與所述導體中心軸線所在平面相平行的上表面和下表面，所述金屬屏蔽膜具有與所述數據傳輸線纜相匹配的長度和不小於所述數據傳輸線纜周向延伸長度的寬度；其中所述金屬屏蔽膜的寬度大於所述數據傳輸線纜的周向延伸長度，並且，所述金屬屏蔽膜寬度方向上的兩端於所述數據傳輸線纜寬度方向上之一側中間位置處相互壓緊黏合，從而使所述金屬屏蔽膜形成覆蓋所述塑膠層之覆蓋部分和連接於覆蓋部分一側之壓緊部分；所述金屬屏蔽膜至少具有鋁箔層和設置於鋁箔層朝向塑膠層一側的黏結層，所述金屬屏蔽膜藉由所述黏結層熱熔後黏結固定於塑膠層外側，從而與塑膠層外表面之間整體黏結而不會出現空氣夾層。
2. 如申請專利範圍第1項所述之數據傳輸線纜，其中所述金屬屏蔽膜還具有設置於鋁箔層背離塑膠層一側表面的絕緣層。
3. 如申請專利範圍第2項所述之數據傳輸線纜，其中所述金屬屏蔽膜之整體厚度為0.010mm至0.055mm。
4. 如申請專利範圍第1項所述之數據傳輸線纜，其中所述導線和塑膠層的整體厚度為0.25mm至0.8mm。
5. 如申請專利範圍第1項所述之數據傳輸線纜，其中所述導線具有導體，每一所述導線還包括包覆所述導體之包覆層，所述包覆層與塑膠層採用同類材料製成。
6. 如申請專利範圍第5項所述之數據傳輸線纜，其中複數所述導線之導體外徑相同，且相鄰兩個導線之中心間距相同，所述導體外徑採用31至34美國線規。
7. 如申請專利範圍第5項所述之數據傳輸線纜，其中於所述數據傳輸線纜之厚度方向上，所述導體至塑膠層外緣之厚度為0.1mm至0.45mm。

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