TWI814316B - 數據傳輸線纜 - Google Patents
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Abstract
本創作提供一種數據傳輸線纜,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、覆蓋於所述塑膠層外側的金屬屏蔽膜。所述金屬屏蔽膜具有相互分離且相對設置之第一屏蔽膜和第二屏蔽膜,所述第一屏蔽膜和第二屏蔽膜在與導線排列方向垂直的方向上覆蓋塑膠層之相對側,並且第一屏蔽膜和第二屏蔽膜寬度方向上之兩側緣均未延伸超出所述塑膠層。
Description
本創作涉及一種數據傳輸線纜,尤其涉及一種傳輸性能穩定的數據傳輸線纜。
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等介面連接之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,確有必要對習知技術予以改進,以解決上述問題。
本創作的目的在於提供一種傳輸性能穩定的數據傳輸線纜。
為實現上述目的,本發明提供了一種數據傳輸線纜,其包括複數並排設置的導線、一體成型於複數所述導線周圍的塑膠層、覆蓋於所述塑膠層外側的金屬屏蔽膜;所述金屬屏蔽膜具有相互分離且相對設置的第一屏蔽膜和第二屏蔽膜,所述第一屏蔽膜和第二屏蔽膜在與導線排列方向垂直的方向上覆蓋塑膠層的相對側,並且第一屏蔽膜和第二屏蔽膜寬度方向上之兩側緣均未延伸超出所述塑膠層。
進一步地,所述導線包括接地導線和訊號導線,所述第一屏蔽膜和第二屏蔽膜在與導線排列方向垂直的方向上之投影均至少覆蓋訊號導線。
進一步地,所述導線之數量為3N+1,並且,於所述導線之排列方向上,位於兩側邊緣處的邊緣導線為接地導線,其中N不為零。
進一步地,所述訊號導線成對設置為差分訊號導線對,所述導線之數量為奇數,並且,於導線之排列方向上,排列於中間位置處的導線為接地導線。
進一步地,所述訊號導線成對設置為差分訊號導線對,所述導線之數量為偶數,並且,於導線之排列方向上,排列於中間位置處的導線為差分訊號導線。
進一步地,所述導線包括至少兩對差分訊號導線對,相鄰兩對差分訊號導線對中心位置之間的距離為0.85mm至2mm。
進一步地,所述塑膠層具有與導線排列方向平行的頂面和底面,所述第一屏蔽膜覆蓋所述頂面,第二屏蔽膜覆蓋所述底面,並且第一屏蔽膜和第二屏蔽膜之兩側緣沿數據傳輸線纜厚度方向對齊。
進一步地,複數所述導線的導體外徑相同,於數據傳輸線纜之寬度方向上,相鄰兩導線之中心間距相同,於所述數據傳輸線纜之厚度方向上,相鄰兩導線之軸線偏差不大於一個導體之外徑尺寸。
【請求項9】如申請專利範圍第8項所述之數據傳輸線纜,其中所述導體外徑採用30至34美國線規,所述數據傳輸線纜之厚度為0.4mm至1.3mm。
進一步地,所述導體採用30AWG美國線規,所述數據傳輸線纜
之厚度為0.55mm至1.2mm,相鄰兩導線之中心間距為0.45mm至0.6mm。
進一步地,所述導體採用32AWG美國線規,所述數據傳輸線纜之厚度為0.45mm至1.1mm,相鄰兩導線之中心間距為0.35mm至0.5mm。
進一步地,每一所述導線還包括包覆所述導體的包覆層,所述包覆層厚度與導體直徑之比為0.4至0.8。
進一步地,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粘結層,所述金屬屏蔽膜藉由所述粘結層固定於塑膠層外側。
進一步地,於所述導線之排列方向上,所述塑膠層側緣至與之相鄰的導線的距離不大於0.25mm。
相較於習知技術,本創作藉由塑膠層一體包覆複數並排設置之導線,以對導線進行相鄰位置定位,所述金屬屏蔽膜相對分離設置於塑膠層之相對側,從而屏蔽外界干擾,保證導線之訊號傳輸穩定性;再者,金屬屏蔽膜之兩側設置為未延伸超出塑膠層,不僅使得金屬屏蔽膜之覆蓋操作更為方便,而且適用於量化生產,提高生產效率。
100:數據傳輸線纜
1:導線
2:塑膠層
3:金屬屏蔽膜
11:導體
12:包覆層
21:頂面
22:底面
23:側面
31:第一屏蔽膜
32:第二屏蔽膜
33:鋁箔層
34:粘結層
圖1係本創作數據傳輸線纜一較佳實施例的立體示意圖。
圖2係圖1所示數據傳輸線纜之俯視圖。
圖3係本創造數據傳輸線纜另一較佳實施例之前視圖。
圖4係圖1所示數據傳輸線纜之前視圖。
圖5係圖1所示數據傳輸線纜之側視圖。
請參閱圖1至圖5所示,本發明涉及一種扁平型的數據傳輸線纜100,該數據傳輸線纜100包括複數並排設置的導線1、一體成型於複數所述導線1周圍的塑膠層2、覆蓋於所述塑膠層2外側的金屬屏蔽膜3。其中,所述金屬屏蔽膜3具有相互分離且相對設置之第一屏蔽膜31和第二屏蔽膜32,所述第一屏蔽膜31和第二屏蔽膜32在與導線1排列方向垂直的方向上覆蓋塑膠層2之相對側,並且第一屏蔽膜31和第二屏蔽膜32寬度方向上之兩側緣均未延伸超出所述塑膠層2。
具體地,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。
其中,所述導體11外徑採用30至34美國線規,以使得本發明數據傳輸線纜100之厚度可做到較薄,且訊號傳輸速率不受影響。所述導體11沿數據傳輸線纜100之長度方向延伸,並與所述包覆層12、塑膠層2和金屬屏蔽膜3沿數據傳輸線纜100之長度方向共延。
於所述導線1之圓周方向上,所述包覆層12之徑向厚度相同,並且優選採用介電係數接近空氣之塑膠材料製成,如聚烴類化合物,進一步地,所述聚烴類化合物優選為聚乙烯,控制包覆層12之介電常數控制於2.5以內,以使得包覆層12阻抗較小,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。
另,藉由包覆層12之設置,可使得本發明數據傳輸線纜100於包覆塑膠層2之前或包覆過程中,藉由包覆層12對每一導線1之導體11與外界進行絕緣,方便對導線1進行排布,不用擔心相鄰導體11之間接觸而短路。
結合圖1和圖2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4至50根之間。優選地,於設置有上述包覆層12時,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。
複數所述導線1之訊號傳輸設置可根據需求進行配置,如可具有接地導線和訊號導線。其中,於導線1設置為具有差分訊號導線時,所述差分訊號導線之兩側分別設置至少一接地導線,以提高高頻訊號傳輸的效率和穩定性。
於本發明中,所述導線1之數量設置為3N+1,並且於所述導線1之排列方向上,位於兩側邊緣處之邊緣導線1為接地導線,N不為零。其中,所述導線1中的訊號導線均成對設置為差分訊號導線對,於所述導線1數量為奇數時,於導線1排列方向上,排列於中間位置處之導線1為接地導線;於所述導線1數量為偶數時,於導線1排列方向上,排列於中間位置處的導線1為差分訊號導線。於上述排列設置下,本實施例中相鄰兩對差分訊號導線對的中心位置之間的距離為0.85mm至2mm,優選設置為1.2mm至1.65mm。
進一步地,如上述導線1之導體11規格設置在30AWG至34AWG美國線規時,將所述包覆層12厚度與導體11直徑之比設置為0.4至0.8,結合本實施例中將導線1等間距貼靠排布和包覆層12的材料設置,可使得每對所述差分訊號導線之間的差分阻抗控制在85Ω至100Ω;並且每一差分訊號導線對在0至16GHz的任一頻段上具有一小於12.5分貝/米之插入損耗。
如,於所述導體11採用30AWG美國線規時,其線徑為0.255mm,於將包覆層12厚度設置為0.115mm至0.135mm左右時,差分訊號導線之間的差分阻抗大致在85Ω左右;而於將包覆層12厚度設置為0.135mm至0.155mm左右時,
差分訊號導線之間之差分阻抗大致在100Ω左右。
於所述導體11採用32AWG美國線規時,其線徑為0.202mm,於將包覆層12厚度設置為0.085mm至0.115mm左右時,差分訊號導線之間的差分阻抗大致在85Ω左右;而於將包覆層12厚度設置為0.115mm至0.135mm左右時,差分訊號導線之間的差分阻抗大致在100Ω左右。
所述塑膠層2共同形成於複數所述導線1之包覆層12外側,從而形成為公共單一絕緣層。優選地,所述塑膠層2具有與導線1排列方向平行的頂面21和底面22、連接頂面21和底面22兩側緣的兩側面23;於本實施例中,前述兩側面23與頂面21和底面22均垂直設置;當然,經金屬屏蔽膜3採用熱壓方式貼合之後,前述兩側面23相較頂面21和底面22也可呈非垂直狀態。
於本發明其他實施方式中,也可將兩側面23直接設置為非垂直於頂面21和底面22,主要能夠包覆邊緣處的導線1,使得所有導線1共同藉由塑膠層2固定在一起。
優選地,前述兩側面23最外端相較邊緣處導線1的距離不大於0.25mm。
其中,所述塑膠層2頂面21和底面22相互平行設置時,可有效保持所述導線1之排列設置,防止出現扭曲或折迭現象;再者,還可方便所述金屬屏蔽膜3的貼合設置,避免在塑膠層2和金屬屏蔽膜3之間出現空氣夾層。
所述塑膠層2和包覆層12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,優選為聚乙烯。
另,上述塑膠層2和包覆層12可同樣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。
當然,如圖3所示,作為本發明另一較佳實施例,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進行整體包覆和絕緣,也可達成本發明目的,並且採用該種設置,可進一步降低所述塑膠層2之厚度,使得所述數據傳輸線纜100整體厚度進一步減薄。
於本發明中,經所述塑膠層2包覆於所述導線1周圍後,數據傳輸線纜100之整體厚度在0.3mm至1.2mm左右。所述塑膠層2厚度可設置為儘量薄,至少保證對所有導線1之相對位置進行保持即可。
進一步地,於所述導線1設置有訊號導線時,所述金屬屏蔽膜3中第一屏蔽膜31和第二屏蔽膜32在與導線排列方向垂直之方向上的投影均至少覆蓋訊號導線,進而對訊號導線之訊號傳輸環境提供保護,保證其傳輸效率和穩定性。
優選地,將所述第一屏蔽膜31和第二屏蔽膜32之橫向延伸寬度設置為與塑膠層2之橫向寬度相同,即第一屏蔽膜31和第二屏蔽膜32兩側緣與所述塑膠層2之側面23對齊設置,藉此不僅可對所有導線1之上下側形成有效屏蔽和保護,而且方便對金屬屏蔽膜3的貼合控制,也可使得多根本發明數據傳輸線纜100能夠進行同時生產,並於後期進行分割即可,即實現量化生產。進一步地,複數所述導線1中位於兩側邊緣處的導線設置為接地導線,即藉由上下側金屬屏蔽膜3對本發明數據傳輸線纜100之上下側提供保護,藉由兩側緣的接地導線對
兩側緣提供保護,進而使得本發明數據傳輸線纜100周圍可得到全面完整的保護。
進一步地,所述金屬屏蔽膜3至少具有鋁箔層33和設置於鋁箔層33朝向塑膠層2一側的粘結層34,所述金屬屏蔽膜3藉由所述粘結層34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,且無需麥拉層的介入固定,使得整條線纜可以做得更薄,更柔軟;而且於粘結時還可將空氣排出。其中,所述粘結層34可採用熱熔膠,固定時採用熱熔粘結固定,增加金屬屏蔽膜3和塑膠層2的結合力度和密合性,使得排出的空氣無法進入,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33背離塑膠層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之麥拉層,對外絕緣,又保護鋁箔層33。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,結合上述設置或不設置絕緣層的兩種實施方式,所述金屬屏蔽膜3之整體厚度d1可設置為0.010mm至0.055mm,以於實現對外屏蔽的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d1設置為0.015mm至0.025mm。進而,本發明中數據傳輸線纜100的整體厚度可控制在0.4mm至1.3mm左右。
如,於所述導體11採用32AWG美國線規時,導體11線徑為0.202mm,相鄰導線1之中心間距設置為0.35mm至0.5mm,優選為0.4至0.45mm;所述數據傳輸線纜100之厚度可控制為0.45mm至1.1mm左右,優選為0.5mm至0.8mm。
於所述導體11採用30AWG美國線規時,導體11線徑為0.255mm,相鄰導線1之中心間距設置為0.45mm至0.6mm,優選為0.5mm至0.55mm;所述數據傳輸線纜100之厚度可控制在0.55mm至1.2mm左右,優選為0.6mm至0.8mm。
綜上所述,本發明藉由塑膠層2一體包覆複數並排設置的導線1,以對導線1進行相對位置的定位,所述金屬屏蔽膜3相對分離設置於塑膠層2之相對側,從而屏蔽外界干擾,保證導線1之訊號傳輸穩定性;再者,金屬屏蔽膜3之兩側設置為未延伸超出塑膠層2,不僅使得金屬屏蔽膜3之覆蓋操作更為方便,而且適用於量化生產,提高生產效率。
特別需要指出,對於本領域之普通技藝人員來說,在本發明之教導下所作之針對本發明之等效變化,仍應包含在本發明申請專利範圍所主張之範圍中。
另,於本發明中,相關數值設置的,均可允許具有一定公差存在,該公差可以為正負0.02mm左右。
100:數據傳輸線纜
1:導線
2:塑膠層
3:金屬屏蔽膜
11:導體
12:包覆層
21:頂面
22:底面
23:側面
31:第一屏蔽膜
32:第二屏蔽膜
33:鋁箔層
34:粘結層
Claims (13)
- 一種數據傳輸線纜,包括:包括複數並排設置的導線、一體成型於複數所述導線周圍的塑膠層、覆蓋於所述塑膠層外側的金屬屏蔽膜;其中,所述金屬屏蔽膜具有相互分離且相對設置的第一屏蔽膜和第二屏蔽膜,所述第一屏蔽膜和第二屏蔽膜在與導線排列方向垂直的方向上覆蓋塑膠層的相對側,並且第一屏蔽膜和第二屏蔽膜寬度方向上之兩側緣均未延伸超出所述塑膠層,於所述導線之排列方向上,所述塑膠層側緣至與之相鄰的導線的距離不大於0.25mm。
- 如申請專利範圍第1項所述之數據傳輸線纜,其中所述導線包括接地導線和訊號導線,所述第一屏蔽膜和第二屏蔽膜在與導線排列方向垂直的方向上之投影均至少覆蓋訊號導線。
- 如申請專利範圍第2項所述之數據傳輸線纜,其中所述導線之數量為3N+1,並且,於所述導線之排列方向上,位於兩側邊緣處的邊緣導線為接地導線,其中N不為零。
- 如申請專利範圍第3項所述之數據傳輸線纜,其中所述訊號導線成對設置為差分訊號導線對,所述導線之數量為奇數,並且,於導線之排列方向上,排列於中間位置處的導線為接地導線。
- 如申請專利範圍第3項所述之數據傳輸線纜,其中所述訊號導線成對設置為差分訊號導線對,所述導線之數量為偶數,並且,於導線之排列方向上,排列於中間位置處的導線為差分訊號導線。
- 如申請專利範圍第3項所述之數據傳輸線纜,其中所述導線包括至少兩對差分訊號導線對,相鄰兩對差分訊號導線對中心位置之間的距離為 0.85mm至2mm。
- 如申請專利範圍第1項所述之數據傳輸線纜,其中所述塑膠層具有與導線排列方向平行的頂面和底面,所述第一屏蔽膜覆蓋所述頂面,第二屏蔽膜覆蓋所述底面,並且第一屏蔽膜和第二屏蔽膜之兩側緣沿數據傳輸線纜厚度方向對齊。
- 如申請專利範圍第1項所述之數據傳輸線纜,其中複數所述導線的導體外徑相同,於數據傳輸線纜之寬度方向上,相鄰兩導線之中心間距相同,於所述數據傳輸線纜之厚度方向上,相鄰兩導線之軸線偏差不大於一個導體之外徑尺寸。
- 如申請專利範圍第8項所述之數據傳輸線纜,其中所述導體外徑採用30至34美國線規,所述數據傳輸線纜之厚度為0.4mm至1.3mm。
- 如申請專利範圍第9項所述之數據傳輸線纜,其中所述導體採用30AWG美國線規,所述數據傳輸線纜之厚度為0.55mm至1.2mm,相鄰兩導線之中心間距為0.45mm至0.6mm。
- 如申請專利範圍第9項所述之數據傳輸線纜,其中所述導體採用32AWG美國線規,所述數據傳輸線纜之厚度為0.45mm至1.1mm,相鄰兩導線之中心間距為0.35mm至0.5mm。
- 如申請專利範圍第8項所述之數據傳輸線纜,其中每一所述導線還包括包覆所述導體的包覆層,所述包覆層厚度與導體直徑之比為0.4至0.8。
- 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至少具有鋁箔層和設置於鋁箔層朝向塑膠層一側的粘結層,所述金屬屏蔽膜藉由所述粘結層固定於塑膠層外側。
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