TWI806146B - 高速傳輸線纜與具有高速傳輸線纜的線端連接器 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種高速傳輸線纜與具有高速傳輸線纜的線端連接器。線端連接器包括一連接器本體與一高速傳輸線纜。高速傳輸線纜包括至少一線纜組件、至少一傳輸線以及一絕緣材。至少一線纜組件包括以固定間隔設置且呈平行排列的多條接地導線與多個差分對、一絕緣層以及至少一屏蔽層。每一差分對具有兩條相鄰設置的訊號導線。每一差分對位於相鄰的兩條接地導線之間。絕緣層包覆多條接地導線與多個差分對。至少一屏蔽層位於絕緣層的外側。絕緣材用以包覆至少一線纜組件以及至少一傳輸線。

Description

高速傳輸線纜與具有高速傳輸線纜的線端連接器
本發明涉及一種線纜結構，特別是涉及一種高速傳輸線纜與具有高速傳輸線纜的線端連接器。
如圖1所示，圖1為現有技術的高速傳輸線纜的示意圖。現有技術中，利用電纜對絞來抵消纜線上所產生的磁場效應，降低串音所造成的傳輸訊號衰退問題。由圖1可知，當兩條高速線絞合在一起時，該高速線對（如圖1的L1、L2）在排列上會不受控制，其使得高速線對需要在連接到電路板上的焊墊時需要調整高速線的位置。而這會造成高速線對的長度不匹配，造成差分對訊號間的差分對內延遲差（Intra-pair skew）因而影響數據傳輸的特性，例如共模輸出參數(SCD21)等，產生共模雜訊以及帶來EMI等問題。
如圖2所示，圖2為現有技術的另一種高速傳輸線纜的剖面示意圖。這種電纜結構內部有多條電源線、接地線以及高速線對（見圖2中的C1、C2、C3）。高速線對C1、C2、C3之間會有長度差，導致多個差分對之間的對間延遲差（Inter-pair Skew），同樣地影響對數據傳輸的特性。
故，如何通過線纜結構設計的改良，避免多條電纜之間的延遲差（Skew）而影響高頻訊號的特性，甚至造成傳輸的資料錯誤。如何來克服上述的缺陷，已成為該領域所欲解決的重要課題之一。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種高速傳輸線纜與具有高速傳輸線纜的線端連接器。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是提供一種高速傳輸線纜，其包括至少一線纜組件、至少一傳輸線以及一絕緣材。至少一線纜組件包括多條以固定間隔設置且呈平行排列的多條接地導線與多個差分對、一絕緣層以及至少一屏蔽層。每一差分對具有兩條相鄰設置的訊號導線，且每一差分對位於相鄰的兩條接地導線之間。絕緣層用以包覆多條接地導線與多個差分對。至少一屏蔽層位於絕緣層的外側。絕緣材包覆至少一線纜組件以及至少一傳輸線。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是提供一種高速傳輸線纜，其包括至少一線纜組件以及一絕緣材。至少一線纜組件包括並排設置的一第一軟排線與一第二軟排線。第一軟排線與第二軟排線各自包括以固定間隔設置且呈平行排列的多條導線、一絕緣層以及至少一屏蔽層。絕緣層包覆多條導線，至少一屏蔽層位於絕緣層外側。絕緣材用以包覆第一軟排線與第二軟排線。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外再一技術方案是提供一種具有高速傳輸線纜的線端連接器，其包括一連接器本體以及一高速傳輸線纜。連接器本體具有一接地結構。高速傳輸線纜包括至少一線纜組件、至少一電源傳輸線以及一絕緣材。至少一線纜組件包括以固定間隔設置且呈平行排列的多條導線、一絕緣層以及至少一屏蔽層，絕緣層用以包覆多條導線，至少一屏蔽層位於絕緣層外側並與接地結構電性連接。至少一電源傳輸線設置在至少一線纜組件外部。絕緣材包覆至少一線纜組件以及至少一電源傳輸線。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的高速傳輸線纜，其能通過“至少一線纜組件包括多條以固定間隔設置且呈平行排列的多條接地導線與多個差分對”以及“每一差分對位於相鄰的兩條接地導線之間”的技術方案，以避免多條電纜絞合在一起而造成不等長的現象，確定多條電纜連接到電路板上的焊墊的接觸點位置。
本發明的另一有益效果在於，本發明所提供的具有高速傳輸線纜的線端連接器，其能通過“至少一線纜組件包括以固定間隔設置且呈平行排列的多條導線、一絕緣層以及至少一屏蔽層，所述絕緣層用以包覆所述多條導線，所述至少一屏蔽層位於所述絕緣層外側並與所述接地結構電性連接” 的技術方案，以避免多條電纜絞合在一起而造成不等長的現象，確定多條電纜連接到電路板上的焊墊的接觸點位置。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“高速傳輸線纜與具有高速傳輸線纜的線端連接器”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件，但這些元件不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[第一實施例]
參閱圖3所示，圖3為本發明第一實施例的高速傳輸線纜的剖面示意圖。本發明第一實施例提供一種高速傳輸線纜，其包括至少一線纜組件1以及一絕緣材2。絕緣材2包覆在至少一線纜組件1，絕緣材2具有絕緣保護的功能。至少一線纜組件1可以為平板狀的一軟排線。在本實施例，至少一線纜組件1包括平板狀的第一軟排線1A及第二軟排線1B，每一條軟排線(1A或1B)具有以固定間隔設置且呈平行排列的多條導線。多條導線包含多條接地導線11與多個差分對(Differential Pairs)。每一差分對具有兩條相鄰設置的訊號導線12，且每一差分對位於相鄰的兩條接地導線11之間。藉此，本發明透過差分對中的兩條訊號導線12進行差分信號傳輸。此外，每一條軟排線(第一軟排線1A或第二軟排線1B)包括一絕緣層13，也就是說，第一軟排線1A中的絕緣層13包覆第一軟排線1A中的多條導線，第二軟排線1B中的絕緣層13包覆第二軟排線1B中的多條導線。此外，每一條軟排線(1A或1B)還包括至少一屏蔽層14，至少一屏蔽層14位於絕緣層13的外側。在本實施例中，第一軟排線1A及第二軟排線1B分別包括一屏蔽層14，各自包覆對應軟排線中的導線。更確切地說，若由每一條軟排線(1A或1B)剖面來看，用來包覆多條接地導線11與多個差分對(Differential Pairs)的各種包覆材由外而內依序為絕緣材2、屏蔽層14以及絕緣層13。然而，需說明的是，在其他實施例中，至少一屏蔽層14無須完整包覆所有導線的外表面，也可以部份包覆軟排線(1A或1B)。舉例來說，至少一屏蔽層14儘包覆在軟排線(1A或1B)的上表面和/或下表面，軟排線(1A或1B)的側表面則可以未被包覆。
接著，請先參閱圖6所示，圖6為本發明的具有高速傳輸線纜的線端連接器的示意圖。本發明所提供的線端連接器包括一連接器本體A與一高速傳輸線纜B。高速傳輸線纜B的結構與圖3所示的高速傳輸線纜的結構相仿，在此不再加以贅述。高速傳輸線纜B的至少一端與連接器本體A連接，而至少一軟排線的至少一屏蔽層14與連接器本體A的接地結構(圖未示出)物理接觸而提供屏蔽作用，較佳為每一軟排線的至少一屏蔽層14均與連接器本體A的接地結構電性連接或物理接觸。當高速傳輸線纜B包含兩條或兩條以上的軟排線時，每一軟排線的至少一屏蔽層14較佳會與另一軟排線的至少一屏蔽層14電性連接，例如：兩個軟排線的至少一屏蔽層14部分表面彼此貼合。此外，至少一屏蔽層14可以包覆軟排線的部分區域或全部區域，例如：上表面、下表面，或者完全環繞排線，來提供屏蔽作用。另外，每一軟排線還可包含一保護層（圖未繪出），包覆在至少一屏蔽層14的外側面以保護至少一屏蔽層14。此時，至少一屏蔽層14之間可以透過連接器本體A的接地結構而彼此電性連接。
另外，舉例來說，絕緣材2是選自於由聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)以及乙丙橡膠(EPDM)所組成的群組，然而本發明不以上述所舉的例子為限。絕緣層13的材料可例如但不限於聚脂類絕緣材料(PET)。此外，在圖3所示的剖面圖中，接地導線11與訊號導線12的剖面是以圓形為例，但本發明不以為限。舉例來說，多條接地導線11、多條訊號導線12以及絕緣層13所組成的平板狀的第一及第二軟排線1A、1B可為軟性扁平排線(Flexible Flat Cable，FFC)或是軟性電路板(Flexible Printing Circuit，FPC)。
進一步來說，本發明所提供的高速傳輸線纜中，至少一線纜組件1所包含軟排線的數量並不受限制，例如，圖3所示的至少一線纜組件1可包括第一軟排線1A與第二軟排線1B，第一軟排線1A與第二軟排線1B並排設置，且絕緣材2包覆在第一軟排線1A與第二軟排線1B之外側。第一軟排線1A與第二軟排線1B的至少其中之一包括多條以固定間隔設置且呈平行排列的多條接地導線11與多個差分對(包含兩條相鄰設置的訊號導線12)，且每一差分對位於相鄰的兩條接地導線11之間。第一軟排線1A與第二軟排線1B分別包括一絕緣層13，絕緣層13包覆第一軟排線1A中的多條接地導線11與多個差分對，以及包覆第二軟排線1B中的多條接地導線11與多個差分對。
[第二實施例]
參閱圖4所示，圖4為本發明第二實施例的高速傳輸線纜的剖面示意圖。在本實施例中，高速傳輸線纜包括並排設置的第一軟排線1A與第二軟排線1B、包覆第一軟排線1A及第二軟排線1B的絕緣材2。第一軟排線1A與第二軟排線1B各自包括以固定間隔設置且呈平行排列的多條導線。多條導線包含多條接地導線11與多個差分對，每一差分對包含兩條相鄰設置的訊號導線12，且每一差分對位於相鄰的兩條接地導線11之間。第一軟排線1A與第二軟排線1B分別包括一絕緣層13，絕緣層13包覆第一軟排線1A中的多條接地導線11與多個差分對，以及包覆第二軟排線1B中的多條接地導線11與多個差分對。絕緣材2與絕緣層13的材料組成與前述實施例相同，不再贅述。此外，第一軟排線1A及第二軟排線1B分別包括兩個屏蔽層14，兩個屏蔽層14分別包覆第一軟排線1A與第二軟排線1B內的多條導線。
進一步來說，本實施例中的高速傳輸線纜還包括至少一單端傳輸線(single-ended wire)3、至少一電源傳輸線5和/或至少一接地傳輸線4，至少一單端傳輸線(single-ended wire)3、至少一電源傳輸線5和/或至少一接地傳輸線4是設置在屏蔽層14以外，或者說非設置在至少一線纜組件1（即，第一軟排線1A與第二軟排線1B）之內部。例如，如圖4所示，在絕緣材2與至少一線纜組件1之間；或者在第一軟排線1A與第二軟排線1B之間。至少一單端傳輸線3、至少一電源傳輸線5和/或至少一接地傳輸線4設置在第一軟排線1A與第二軟排線1B的周圍。需說明的是，本發明不以單端傳輸線(single-ended wire)3、電源傳輸線5和接地傳輸線4的數量為限制。進一步來說，單端傳輸線(single-ended wire)3、接地傳輸線4和電源傳輸線5中的每一條傳輸線可包括一線芯以及包覆該線芯的一絕緣外層(圖未示出)；較佳為更包括一屏蔽外層(圖未示出)，屏蔽外層包覆該絕緣外層。
此外，本實施例中的高速傳輸線纜還包括一屏蔽材6，其主要用於EMI屏蔽，也就是隔絕高速傳輸線纜與周邊的電子元件，以避免受到彼此的電磁干擾。屏蔽材6是設置在絕緣材2的內表面。仔細來說，屏蔽材6包覆第一軟排線1A第二軟排線1B、至少一單端傳輸線3、至少一電源傳輸線5以及至少一接地傳輸線4，而絕緣材2包覆屏蔽材6。更確切地說，若由每一條軟排線1A、1B剖面來看，用來包覆多條接地導線11與多個差分對(Differential Pairs)的各種包覆材由外而內依序為絕緣材2、屏蔽材6、屏蔽層14以及絕緣層13。另外，舉例來說，屏蔽層14與屏蔽材6是一層薄導電材料，導電材料可例如不限於銅和鋁。
[第三實施例]
參閱圖5所示，圖5為本發明第三實施例的高速傳輸線纜的剖面示意圖。在本實施例中，高速傳輸線纜包括一線纜組件1，以及包覆線纜組件1的絕緣材2。線纜組件1為一軟排線，包括多條以固定間隔設置且呈平行排列的多條接地導線11與多個差分對，每一差分對包含兩條相鄰設置的訊號導線12，且每一差分對位於相鄰的兩條接地導線11之間。線纜組件1還包括一絕緣層13，絕緣層13包覆多條接地導線11與多個差分對。絕緣材2與絕緣層13的材料組成與前述實施例相同，不再贅述。進一步來說，本實施例中的高速傳輸線纜還包括至少一單端傳輸線(single-ended transmission wire)3、至少一電源傳輸線5和/或至少一接地傳輸線4，設置在絕緣材2與絕緣層13之間。至少一單端傳輸線3、至少一電源傳輸線5和/或至少一接地傳輸線4設置在線纜組件1的周圍。需說明的是，本發明不以單端傳輸線3、電源傳輸線5和接地傳輸線4的數量為限制。此外，本實施例中的高速傳輸線纜還包括一層由銅或/和鋁製成的屏蔽材6，其主要用於EMI屏蔽，也就是保護高速傳輸線纜周邊的電子元件受到電磁干擾。屏蔽材6是設置在絕緣材2的內表面。仔細來說，屏蔽材6包覆線纜組件1、至少一單端傳輸線3、至少一電源傳輸線5以及至少一接地傳輸線4，而絕緣材2包覆屏蔽材6。此外，至少一線纜組件1還包括至少一屏蔽層14，至少一屏蔽層14用以包覆至少一線纜組件1，其功能同樣用於EMI屏蔽。至少一屏蔽層14位於絕緣層13與屏蔽材6之間。更確切地說，若由至少一線纜組件1的剖面來看，用來包覆多條接地導線11與多個差分對(Differential Pairs)的各種包覆材由外而內依序為絕緣材2、屏蔽材6、屏蔽層14以及絕緣層13。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的高速傳輸線纜，其能通過“至少一線纜組件1包括多條以固定間隔設置且呈平行排列的多條接地導線11與多個差分對”以及“每一差分對位於相鄰的兩條接地導線11之間”的技術方案，以避免多條電纜絞合在一起而造成不等長的現象，確定多條電纜連接到電路板上的焊墊的接觸點位置。
本發明的另一有益效果在於，本發明所提供的具有高速傳輸線纜的線端連接器，其能通過“至少一線纜組件1包括以固定間隔設置且呈平行排列的多條導線、一絕緣層13以及至少一屏蔽層14，絕緣層13用以包覆多條導線，至少一屏蔽層14位於絕緣層13外側並與接地結構電性連接” 的技術方案，以避免多條電纜絞合在一起而造成不等長的現象，確定多條電纜連接到電路板上的焊墊的接觸點位置。
更進一步來說，由於本發明所提供的高速傳輸線纜能夠將至少一軟排線中的多條接地導線11與多個差分對以固定間隔設置且呈平行排列，並且每一差分對位於相鄰的兩條接地導線11之間，使得至少一線纜組件1形成等同於FFC或FPC的排線結構(而非現有技術中的絞線結構)，也就是說，由於兩條訊號導線12等長且緊密靠近，因此能夠減少相位差來進行差分訊號傳輸，抑制共模雜訊的產生。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
1:線纜組件 1A:第一軟排線 1B:第二軟排線 11:接地導線 12:訊號導線 13:絕緣層 14:屏蔽層 2:絕緣材 3:單端傳輸線 5:電源傳輸線 4:接地傳輸線 6:屏蔽材 A:連接器本體 B:高速傳輸線纜 L1、L2:電纜 C1、C2、C3:高速線對
圖1為現有技術的高速傳輸線纜的示意圖。
圖2為現有技術的高速傳輸線纜的剖面示意圖。
圖3為本發明第一實施例的高速傳輸線纜的剖面示意圖。
圖4為本發明第二實施例的高速傳輸線纜的剖面示意圖。
圖5為本發明第三實施例的高速傳輸線纜的剖面示意圖。
圖6為本發明的具有高速傳輸線纜的線端連接器的示意圖。
1:線纜組件
11:接地導線
12:訊號導線
13:絕緣層
14:屏蔽層
2:絕緣材
1A:第一軟排線
1B:第二軟排線

Claims (18)

  1. 一種高速傳輸線纜，其包括： 至少一線纜組件，包括以固定間隔設置且呈平行排列的多條接地導線與多個差分對、一絕緣層以及至少一屏蔽層，每一所述差分對具有兩條相鄰設置的訊號導線，且每一所述差分對位於相鄰的兩條所述接地導線之間，所述絕緣層用以包覆多條所述接地導線與多個所述差分對，所述至少一屏蔽層位於所述絕緣層的外側； 至少一傳輸線；以及 一絕緣材，用以包覆所述至少一線纜組件以及所述至少一傳輸線。
  2. 如請求項1所述的高速傳輸線纜，還包括：一屏蔽材，是設置在所述絕緣材的內表面，所述屏蔽材包覆所述至少一線纜組件以及所述至少一傳輸線。
  3. 如請求項1所述的高速傳輸線纜，其中，所述絕緣材是選自於由聚氯乙烯、聚丙烯以及乙丙橡膠所組成的群組。
  4. 如請求項1所述的高速傳輸線纜，其中，所述至少一線纜組件為一軟性扁平排線或是一軟性電路板。
  5. 如請求項1所述的高速傳輸線纜，其中，所述至少一傳輸線為單端傳輸線、電源傳輸線或接地傳輸線。
  6. 如請求項1所述的高速傳輸線纜，其中，所述至少一傳輸線設置在所述絕緣材與所述至少一線纜組件之間。
  7. 如請求項1所述的高速傳輸線纜，其中，所述至少一傳輸線包括： 一線芯；以及 一絕緣外層，用以包覆所述線芯。
  8. 一種高速傳輸線纜，其包括： 至少一線纜組件，包括並排設置的一第一軟排線與一第二軟排線，所述第一軟排線與所述第二軟排線各自包括以固定間隔設置且呈平行排列的多條導線、一絕緣層以及至少一屏蔽層，所述絕緣層包覆所述多條導線，所述至少一屏蔽層位於所述絕緣層外側；以及 一絕緣材，用以包覆所述第一軟排線與所述第二軟排線。
  9. 如請求項8所述的高速傳輸線纜，其中，所述第一軟排線的所述至少一屏蔽層與所述第二軟排線的所述至少一屏蔽層電性連接。
  10. 如請求項8所述的高速傳輸線纜，還包括：至少一單端傳輸線、至少一電源傳輸線和/或至少一接地傳輸線，所述至少一單端傳輸線、所述至少一電源傳輸線和/或所述至少一接地傳輸線是設置在所述絕緣材與所述絕緣層之間或者設置在所述第一軟排線與所述第二軟排線之間。
  11. 如請求項10所述的高速傳輸線纜，還包括：一屏蔽材，是設置在所述絕緣材的內表面，所述屏蔽材包覆所述第一軟排線、所述第二軟排線、所述至少一單端傳輸線、所述至少一電源傳輸線以及所述至少一接地傳輸線。
  12. 如請求項8所述的高速傳輸線纜，其中，所述絕緣材是選自於由聚氯乙烯、聚丙烯以及乙丙橡膠所組成的群組。
  13. 如請求項8所述的高速傳輸線纜，其中，所述第一軟排線與所述第二軟排線為一軟性扁平排線或是一軟性電路板。
  14. 一種具有高速傳輸線纜的線端連接器，其包括： 一連接器本體，具有一接地結構；以及 一高速傳輸線纜，其包括： 至少一線纜組件，包括以固定間隔設置且呈平行排列的多條導線、一絕緣層以及至少一屏蔽層，所述絕緣層用以包覆所述多條導線，所述至少一屏蔽層位於所述絕緣層外側並與所述接地結構電性連接； 至少一電源傳輸線，非設置在所述至少一線纜組件之內部；以及 一絕緣材，用以包覆所述至少一線纜組件以及所述至少一電源傳輸線。
  15. 如請求項14所述的具有高速傳輸線纜的線端連接器，其中，所述高速傳輸線纜還包括一屏蔽材，所述屏蔽材設置在所述絕緣材的內表面，以包覆所述至少一線纜組件及所述電源傳輸線。
  16. 如請求項14所述的具有高速傳輸線纜的線端連接器，其中，所述至少一電源傳輸線包含一線芯以及包覆所述線芯的一絕緣外層。
  17. 如請求項14或15任一項所述的具有高速傳輸線纜的線端連接器，其中，所述至少一線纜組件還包括一保護層，包覆在所述至少一屏蔽層的外側面。
  18. 如請求項14所述的具有高速傳輸線纜的線端連接器，其中，所述至少一線纜組件包括並排設置的一第一軟排線與一第二軟排線，所述第一軟排線與所述第二軟排線各自包括以固定間隔設置且呈平行排列的多條所述導線、所述絕緣層以及所述至少一屏蔽層，所述絕緣層包覆所述多條導線，所述至少一屏蔽層位於所述絕緣層外側，所述第一軟排線的所述至少一屏蔽層與所述第二軟排線的所述至少一屏蔽層電性連接。
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