TWM555550U - 長直高頻傳輸電纜 - Google Patents

Description

長直高頻傳輸電纜

本創作涉及一種電纜結構，特別是涉及一種長直高頻傳輸電纜，可作為於柔性扁平電纜或其他數據傳輸線纜。

柔性扁平電纜(Flex Flat Cable,FFC)是一種新型態的數據線纜，其具有線芯排列整齊、傳輸量大、結構扁平、體積小巧、拆卸方便、具可撓性等特點，能簡單並且靈活地應用於各類電子產品。柔性扁平電纜尤其適用於各種高頻率彎曲的場合，例如移動部件的連接。在連接上，其不僅可以採用連接器插接，也可以直接焊接於印刷電路板上。

柔性扁平電纜主要包括多條在一個配置平面內彼此平行排列的扁平導體及在扁平導體上層積的絕緣膜。為了避免電磁干擾(Electromagnetic Interference，EMI)及雜訊的問題，通常會在絕緣膜外圍設置一層金屬層以作為屏蔽層，並將某些扁平導體電連接至屏蔽層，作為接地之用。

然而，隨著伺服器應用，伺服器功能趨向多樣化，計算能力高速化，內部跳線或延長傳輸訊號，或外部機組與機組間的訊號傳輸需求漸高，為求整線上的便利性，使用柔性扁平電纜作為數據傳輸線纜為習知常用的方式。惟現有的柔性扁平電纜在高速傳輸上的特性要比一般高速線纜(如：同軸電纜的應用)差，如果延伸超過一定長度時，還容易產生訊號對間的串擾問題，且解決方式大多無法量產自動化；舉例來說，第US5250127號專利案所揭露者僅適合大型扁平電纜，其中傳輸線或接地線的線寬及線距不能 太小，從而不利於產品小型化的發展。

本創作所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種長直高頻傳輸電纜，其能解決長纜線中的串擾問題，並能保有較小的外形尺寸。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的技術方案是：一種長直高頻傳輸電纜，其包括多個傳輸線與至少一接地線、一第一絕緣疊層與一第二絕緣疊層以及一第一屏蔽層與一第二屏蔽層。多個所述傳輸線與至少一所述接地線彼此平行排列；所述第一絕緣疊層與所述第二絕緣疊層相互接合以包覆多個所述傳輸線與至少一所述接地線，其中所述第一絕緣疊層中設有多個沿至少一所述接地線的長度方向間隔排列的第一導電插塞，且相鄰的兩個所述第一導電插塞相隔至少50毫米；所述第一屏蔽層與所述第二屏蔽層分別接合於所述第一絕緣疊層與所述第二絕緣疊層上；其中，每一所述傳輸線的寬度大於0且小於或等於0.8毫米，至少一所述接地線的寬度大於0且小於或等於0.8毫米；其中，至少一所述接地線通過多個所述第一導電插塞以與所述第一屏蔽層形成導通。

更進一步地，所述第二絕緣疊層中設有多個沿至少一所述接地線的長度方向間隔排列的第二導電插塞，至少一所述接地線通過多個所述第二導電插塞以與所述第二屏蔽層形成導通，其中，相鄰的兩個所述第二導電插塞相隔至少50毫米。

更進一步地，多個所述第一導電插塞與多個所述第二導電插塞交錯排列。

更進一步地，任一所述第一導電插塞與相鄰的所述第二導電插塞在至少一所述接地線的長度方向上相隔至少25毫米。

更進一步地，所述長直高頻傳輸電纜的長度至少大於200毫米。

更進一步地，所述第一絕緣疊層包括一第一絕緣黏著層以及一形成於所述第一絕緣黏著層上的第一絕緣披覆層，且所述第一絕緣疊層中形成有多個貫穿所述第一絕緣黏著層與所述第一絕緣披覆層的第一雷射加工貫孔，以分別容置多個所述第一導電插塞，其中，所述第二絕緣疊層包括一第二絕緣黏著層以及一形成於所述第二絕緣黏著層上的第二絕緣披覆層，且所述第二絕緣疊層中形成有多個貫穿所述第二絕緣黏著層與所述第二絕緣披覆層的第二雷射加工貫孔，以分別容置多個所述第二導電插塞。

更進一步地，所述第一屏蔽層通過一第一導電黏著層接合於所述第一絕緣披覆層上，所述第二屏蔽層通過一第二導電黏著層接合於所述第二絕緣披覆層上。

更進一步地，所述第一導電插塞的一端接觸到至少一所述接地線，且所述第一導電插塞的另一端接觸到所述第一導電黏著層，其中，所述第二導電插塞的一端接觸到至少一所述接地線，且所述第二導電插塞的另一端接觸到所述第二導電黏著層。

更進一步地，所述傳輸線的數量為兩對且所述接地線的數量為三條，其中一條所述接地線配置於兩對所述傳輸線之間，另外兩條所述接地線配置於兩對所述傳輸線的外側。

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的長直高頻傳輸電纜，其能通過“第一絕緣疊層中設有多個沿接地線的長度方向間隔排列的第一導電插塞，且相鄰的兩個第一導電插塞相隔至少50毫米”及“接地線通過第一導電插塞以與第一屏蔽層形成導通”的技術方案，以使得電纜長度增加的同時，還能維持電纜一定的結構強度和可撓性，且能抑制因電纜長度增加而造成的串擾的增加。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本創作加以限制。

Z‧‧‧長直高頻傳輸電纜

1‧‧‧扁平導體

1a‧‧‧傳輸線

1b‧‧‧接地線

2‧‧‧第一絕緣疊層

21‧‧‧第一絕緣黏著層

22‧‧‧第一絕緣披覆層

23‧‧‧第一雷射加工貫孔

24‧‧‧第一導電插塞

3‧‧‧第二絕緣疊層

31‧‧‧第二絕緣黏著層

32‧‧‧第二絕緣披覆層

33‧‧‧第二雷射加工貫孔

34‧‧‧第二導電插塞

4‧‧‧第一屏蔽疊層

41‧‧‧第一導電黏著層

42‧‧‧第一屏蔽層

5‧‧‧第二屏蔽疊層

51‧‧‧第二導電黏著層

52‧‧‧第二屏蔽層

D1、D2‧‧‧預定距離

圖1為本創作的長直高頻傳輸電纜的立體示意圖。

圖2為沿圖1中Ⅱ-Ⅱ剖線的剖面示意圖。

圖3為沿圖1中Ⅲ-Ⅲ剖線的剖面示意圖。

圖4為沿圖1中Ⅳ-Ⅳ剖線的剖面示意圖。

圖5為本創作的長直高頻傳輸電纜去除屏蔽層後的上視示意圖。

圖6類似圖2及圖3，但為另一實施方式的剖面示意圖。

圖7顯示本創作與現有技術的頻率-介入損失特性。

圖8顯示本創作與現有技術的頻率-回波損耗特性。

圖9及圖10分別顯示本創作與現有技術的頻率-近端串音特性與頻率-遠端串音性。

以下是通過特定的具體實施例來說明本創作所公開有關“長直高頻傳輸電纜”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創作的優點與效果。本創作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，在不悖離本創作的構思下進行各種修改與變更。另外，本創作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創作的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本創作的保護範圍。

應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件或信號等，但這些元件或信號不應受這些術語限制。這些術語乃用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，如本文中所使用，術語“或”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所有組合。

請參閱圖1至圖4，圖1為本創作一較佳實施例的長直高頻傳輸電纜的立體圖，圖2至圖4分別為沿圖1中Ⅱ-Ⅱ剖線、Ⅲ-Ⅲ剖 線及Ⅳ-Ⅳ剖線的剖面圖。如上述圖式所示，長直高頻傳輸電纜Z中包括多個傳輸線1a和至少一接地線1b、第一和第二絕緣疊層2、3及第一和第二屏蔽疊層4、5。長直高頻傳輸電纜Z可作為於柔性扁平電纜或其他數據傳輸線纜，本創作對此沒有特別限制。

傳輸線1a與接地線1b以一預定間距平行排列在同一平面上，其各可為扁平狀的銅線或鍍錫銅線。本實施例中，傳輸線1a的數量為四條(兩對)，接地線1b的數量為三條，其中每一條傳輸線1a與每一條接地線1b的寬度都大於0且小於或等於0.8毫米(mm)，且兩條相鄰的傳輸線1a或兩條相鄰的傳輸線1a與接地線1b的間距都大於0且小於或等於1毫米(mm)，但並不限定於此；實際上，導線的數量、線寬及線距等可依不同的需要做調整。值得注意的是，本創作採用“其中一條接地線1b配置於兩對傳輸線1a之間，另外兩條接地線1b配置於兩對傳輸線1a的外側”的排列方式，即排列成：接地線/傳輸線/傳輸線/接地線/傳輸線/傳輸線/接地線，能有效減少內部串擾。

第一絕緣疊層2與第二絕緣疊層3相互接合，以將傳輸線1a與接地線1b的絕大部分包覆於其中，僅露出線材的兩末端作為連接至電接頭(圖中未顯示)的接觸端子。第一屏蔽疊層4形成於第一絕緣疊層2上，第二屏蔽疊層5形成於第二絕緣疊層3上，第一和第二屏蔽疊層4、5能產生屏蔽效應，以確保傳輸線1a不會受到外部電磁干擾。

更進一步的說，第一絕緣疊層2包括一第一絕緣黏著層21及一第一絕緣披覆層22，第二絕緣疊層3包括一第二絕緣黏著層31及一第二絕緣披覆層32，其中第一絕緣披覆層22通過第一絕緣黏著層21層積在平行排列的傳輸線1a與接地線1b上(如：一側)，第二絕緣披覆層32通過第二絕緣黏著層31層積於平行排列的傳輸線1a與接地線1b上(如：相對另一側)，且與第一絕緣披覆層22彼此相對。本實施例中，第一和第二絕緣黏著層21、31可由適 當的絕緣黏著劑形成，第一和第二絕緣披覆層22、32可由聚酯(PET)、聚醯亞胺(PI)或聚苯硫醚(PPS)等樹脂材料形成，但並不限定於此。

第一屏蔽疊層4包括一第一導電黏著層41及一第一屏蔽層42，第二屏蔽疊層5包括一第二導電黏著層51及一第二屏蔽層52，其中第一屏蔽層42通過第一導電黏著層41層積在第一絕緣披覆層22上，第二屏蔽層52通過第二導電黏著層51層積在第二絕緣披覆層32上，且與第一屏蔽層42彼此相對。本實施例中，第一和第二導電黏著層41、51可由內含導電材料的黏著劑形成，第一和第二屏蔽層42、52可為鋁或銅等金屬形成的金屬層，但並不限定於此。

在接地的設計上，第一絕緣疊層2中形成有多個沿接地線1b的長度方向(在圖式中顯示為X方向)連續分佈的第一雷射加工貫孔23，其等貫穿第一絕緣黏著層21與第一絕緣披覆層22，以容置多個第一導電插塞24，使得多個第一導電插塞24沿接地線1b的長度方向間隔排列，其中每一個第一導電插塞24的一端接觸到接地線1b且另一端接觸到第一導電黏著層41。第二絕緣疊層3中形成有多個沿接地線1b的長度方向連續分佈的第二雷射加工貫孔33，其等貫穿第二絕緣黏著層31與第二絕緣披覆層32，以容置多個第二導電插塞34，使得多個第二導電插塞34沿接地線1b的長度方向間隔排列，其中每一個第二導電插塞34的一端接觸到接地線1b且另一端接觸到第二導電黏著層51。本實施例中，第一和第二導電插塞24、34可由金屬或合金或非金屬(如：導電碳材料)或混合物形成，但並不限制於此。

據此，每一條接地線1b不僅通過多個第一導電插塞24與第一屏蔽層42形成導通，還進一步通過多個第二導電插塞34與第二屏蔽層52形成導通，所以能有效減少傳輸線1a之間的串擾(即內部串擾)。值得注意的是，如圖4及圖5所示，本創作採用“多 個第一導電插塞24與多個第二導電插塞34交錯排列”的設計，有利於電纜長度的增加，電纜長度能達到200毫米以上，且能於增加長度的同時維持一定的結構強度和可撓性。較佳地，相鄰的兩個第一導電插塞24或相鄰的兩個第二導電插塞34相隔一預定距離D1，此預定距離D1為至少50毫米，且任一個第一導電插塞24與相鄰的第二導電插塞34在接地線1b的長度方向上相隔另一預定距離D2，此預定距離D2為至少25毫米。在不損害本創作預期效果的前提下，如圖6所示，多個第一導電插塞24與多個第二導電插塞34的設置位置也可以是上下相對應。

雖然在圖4至圖6中，長直高頻傳輸電纜Z所包括的每一條接地線1b均通過多個第一和第二導電插塞24、34分別電性連接至第一和第二屏蔽層42、52，但是實際上每一條接地線1b只要通過多個第一導電插塞24電性連接至第一屏蔽層42，或者通過多個第二導電插塞34電性連接至第二屏蔽層52，且相鄰的兩個第一導電插塞24或相鄰的兩個第二導電插塞34相距至少50毫米，就能實現一定程度上的串擾降低。所以說，圖4至圖6所示僅為本創作的較佳實施方式，並非用以限制本創作。長直高頻傳輸電纜Z可採用卷對卷(roll-to-roll)技術來製造，其具有生產效率高、成本低、工藝穩定、產品質量穩定等優勢，適合工業化大量生產。具體的步驟流程如下：

首先，將捲繞狀的多個扁平導體1(包含傳輸線1a與接地線1b)拉出一定的長度，並以一預定間距平行排列在同一平面上。接著，將捲繞狀的第一和第二絕緣疊層2、3分別拉出一定的長度，並分別從上下側覆蓋扁平導體1。然後，通過雷射加工方式在第一絕緣疊層2上形成第一雷射加工貫孔23，並視需要而通過雷射加工方式在第二絕緣疊層3上形成第二雷射加工貫孔33；依此方式，第一和第二雷射加工貫孔23、33的形狀和位置的精確度相當高。此後，在第一雷射加工貫孔23內填入導電漿料(如：導電銀漿)，並 視需要而在第二雷射加工貫孔33內填入導電漿料，然後將導電銀漿固化以形成第一和第二導電插塞24、34；或者，可直接於第一雷射加工貫孔23內置入導體，並視需要而直接於第二雷射加工貫孔33內置入導體，如此可省去固化程序。最後，通過第一導電黏著層41將第一屏蔽層42貼合於第一絕緣疊層上，並通過第二導電黏著層51將第二屏蔽層52貼合於第二絕緣疊層上。

本實施例中，也可以在形成第一導電插塞24後便進行第一屏蔽層42的貼合，然後再形成第二導電插塞34，並進行第二屏蔽層52的貼合。請配合參閱圖7至圖10，其等顯示本創作的長直高頻傳輸電纜Z(以下簡稱“本創作”)與現有技術的傳輸電纜(以下簡稱“現有技術”)於傳輸性能上的比較結果。需要說明的是，本創作中是採用三條接地線1b來隔開兩對傳輸線1a的，即其中一條接地線1b置於兩對傳輸線1a之間，另外兩條接地線1b則置於兩對傳輸線1a的外側，且三條接地線1b均通過第一和第二導電插塞24、34分別電連接至第一和第二屏蔽層42、52；現有技術中僅是某些接地線直接與屏蔽層接觸。

首先，如圖7所示，本創作能有效減少訊號的衰減，此現象在高頻區段上尤為明顯。再者，如圖8所示，纜線與系統間的阻抗匹配上的差異會顯現於回波損耗，而本創作較現有技術更能適應阻抗匹配上的差異。此外，如圖9及圖10所示，由相鄰的訊號於高頻傳輸中引起的串音會影響傳輸訊號的完整性，而本創作在高頻區段的趨勢較現有技術更為穩定。

[實施例的有益效果]

本創作的有益效果在於，本創作實施例所提供的長直高頻傳輸電纜，其能通過“第一絕緣疊層中設有多個沿接地線的長度方向間隔排列的第一導電插塞，且相鄰的兩個第一導電插塞相隔至少50毫米”及“接地線通過第一導電插塞以與第一屏蔽層形成導 通”的技術方案，以使得電纜長度增加的同時，還能維持電纜一定的結構強度和可撓性，且能抑制因電纜長度增加而造成的串擾的增加。

承上所述，當第二屏蔽疊層中設有多個沿接地線的長度方向間隔排列的第二導電插塞，其中相鄰的兩個第二導電插塞相隔至少50毫米，第一導電插塞與第二導電插塞交錯排列，且接地線也通過第二導電插塞與第二屏蔽層形成導通時，能更好的達到本創作上述的預期效果。並且，通過適當的配置第一和第二導電插塞，能將接地線可靠地電連接至屏蔽層。

以上所公開的內容僅為本創作的優選可行實施例，並非因此侷限本創作的申請專利範圍，所以凡是運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的申請專利範圍內。

Z‧‧‧長直高頻傳輸電纜

1b‧‧‧接地線

2‧‧‧第一絕緣疊層

21‧‧‧第一絕緣黏著層

22‧‧‧第一絕緣披覆層

23‧‧‧第一雷射加工貫孔

24‧‧‧第一導電插塞

3‧‧‧第二絕緣疊層

31‧‧‧第二絕緣黏著層

32‧‧‧第二絕緣披覆層

33‧‧‧第二雷射加工貫孔

34‧‧‧第二導電插塞

4‧‧‧第一屏蔽疊層

41‧‧‧第一導電黏著層

42‧‧‧第一屏蔽層

5‧‧‧第二屏蔽疊層

51‧‧‧第二導電黏著層

52‧‧‧第二屏蔽層

D1、D2‧‧‧預定距離

Claims (10)

1. 一種長直高頻傳輸電纜，其包括：多個傳輸線與至少一接地線彼此平行排列；一第一絕緣疊層與一第二絕緣疊層相互接合以包覆多個所述傳輸線與至少一所述接地線，其中所述第一絕緣疊層中設有多個沿至少一所述接地線的長度方向間隔排列的第一導電插塞，且相鄰的兩個所述第一導電插塞相隔至少50毫米；以及一第一屏蔽層與一第二屏蔽層分別接合於所述第一絕緣疊層與所述第二絕緣疊層上；其中，每一所述傳輸線的寬度大於0且小於或等於0.8毫米，至少一所述接地線的寬度大於0且小於或等於0.8毫米；其中，至少一所述接地線通過多個所述第一導電插塞以與所述第一屏蔽層形成導通。
2. 如請求項1所述的長直高頻傳輸電纜，其中，所述第二絕緣疊層中設有多個沿至少一所述接地線的長度方向間隔排列的第二導電插塞，至少一所述接地線通過多個所述第二導電插塞以與所述第二屏蔽層形成導通，其中，相鄰的兩個所述第二導電插塞相隔至少50毫米。
3. 如請求項2所述的長直高頻傳輸電纜，其中，多個所述第一導電插塞與多個所述第二導電插塞交錯排列。
4. 如請求項3所述的長直高頻傳輸電纜，其中，任一所述第一導電插塞與相鄰的所述第二導電插塞在至少一所述接地線的長度方向上相隔至少25毫米。
5. 如請求項1所述的長直高頻傳輸電纜，其中，所述長直高頻傳輸電纜的長度至少大於200毫米。
6. 如請求項2所述的長直高頻傳輸電纜，其中，所述第一絕緣疊 層包括一第一絕緣黏著層以及一形成於所述第一絕緣黏著層上的第一絕緣披覆層，且所述第一絕緣疊層中形成有多個貫穿所述第一絕緣黏著層與所述第一絕緣披覆層的第一雷射加工貫孔，以分別容置多個所述第一導電插塞，其中，所述第二絕緣疊層包括一第二絕緣黏著層以及一形成於所述第二絕緣黏著層上的第二絕緣披覆層，且所述第二絕緣疊層中形成有多個貫穿所述第二絕緣黏著層與所述第二絕緣披覆層的第二雷射加工貫孔，以分別容置多個所述第二導電插塞。
7. 如請求項1所述的長直高頻傳輸電纜，其中，所述第一屏蔽層通過一第一導電黏著層以接合於所述第一絕緣披覆層上，所述第二屏蔽層通過一第二導電黏著層以接合於所述第二絕緣披覆層上。
8. 如請求項2所述的長直高頻傳輸電纜，其中，所述第一導電插塞的一端接觸到至少一所述接地線，且所述第一導電插塞的另一端接觸到所述第一導電黏著層，其中，所述第二導電插塞的一端接觸到至少一所述接地線，且所述第二導電插塞的另一端接觸到所述第二導電黏著層。
9. 如請求項1所述的長直高頻傳輸電纜，其中，所述傳輸線的數量為兩對且所述接地線的數量為三條，其中一條所述接地線配置於兩對所述傳輸線之間，另外兩條所述接地線配置於兩對所述傳輸線的外側。
10. 如請求項2所述的長直高頻傳輸電纜，其中，所述第一導電插塞為導電銀漿所形成，所述第二導電插塞為導電銀漿所形成。