CN107799211A - 软性扁平电缆结构和软性扁平电缆电连接器固定结构 - Google Patents

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Abstract

一种软性扁平电缆结构，其包括数个传输线组和一第二绝缘外套。数个该传输线组彼此平行排列，每一传输线组与相邻的传输线组之间维持一间隔。每一传输线组包含至少一信号线、一第一屏蔽层、一第一接地导体和一第二屏蔽层。每一信号线包含一信号导体以及一第一绝缘外套。该信号导体用来传输数据信号或电源。该第一绝缘外套包覆该信号导体。该第一屏蔽层环绕该信号线，并接触每一信号线的该第一绝缘外套。该第一接地导***于该信号线的一侧并接触该第一屏蔽层，用来传输接地电压。该第二屏蔽层环绕并接触该第一接地导体以及该第一屏蔽层。该第二绝缘外套包覆数个该传输线组的第二屏蔽层。

Description

软性扁平电缆结构和软性扁平电缆电连接器固定结构
【技术领域】
本发明涉及一种软性扁平电缆结构，尤指一种降低电磁干扰的软性扁平电缆结构。
【背景技术】
柔性扁平扁平电缆(Flex Flat Cable,FFC)，是一种新型的数据线缆。它利用绝缘材料和极薄的镀锡扁平铜线，经过自动化设备压合所制成。由于具有线芯排列整齐、传输量大、结构扁平、体积小巧、拆卸方便、具可挠性等特点，能简单并且灵活地应用于各类电子产品，作为数据传输线缆之用。柔性扁平扁平电缆尤其适用于各种高频率弯曲的场合，例如移动部件的连接。在连接上，其不仅可以采用连接器插接，也可以直接焊接于印刷电路板上。
电子产品的体积朝向轻薄小巧(compactness)的设计，因此应用于电子产品的线缆尺寸也必须跟着缩小。此外电子产品的数据传输速度朝向高速化，对传输线的高速信号传输质量要求也越来越高，为了提高传输线的质量，必须降低信号线间的干扰与改善信号传输时产生的电磁干扰(Electromagnetic Disturbance，EMI)问题。传统扁平线缆的信号线之间并没有金属屏蔽，在高速信号传输过程中会对相邻的信号线产生干扰，影响信号的传输质量。传统的扁平线缆通过将信号线的外侧包覆金属箔，可以减少在高速信号传输过程中对相邻信号线产生的干扰。但是传统扁平线缆的所有信号线的金属屏蔽只有包覆单层金属箔，而且金属箔只有与单一接地导体接触。但是传统扁平线缆容易因弯折导致金属箔与单一接地导体接触不稳定。
【发明内容】
鉴于此，有必要提供一种软性扁平电缆结构以及软性扁平电缆电连接器固定结构，以解决传统扁平线缆因弯折导致金属箔与单一接地导体接触不稳定的技术问题。
本发明实施例公开一种软性扁平电缆结构，其包括数个传输线组和一第二绝缘外套。数个该传输线组彼此平行排列，每一传输线组与相邻的传输线组之间维持一间隔。每一传输线组包含至少一信号线、一第一屏蔽层、一第一接地导体和一第二屏蔽层。每一信号线包含一信号导体以及一第一绝缘外套。该信号导体用来传输数据信号或电源。该第一绝缘外套包覆该信号导体。该第一屏蔽层环绕该信号线，并接触每一信号线的该第一绝缘外套。该第一接地导***于该信号线的一侧并接触该第一屏蔽层，用来传输接地电压。该第二屏蔽层环绕并接触该第一接地导体以及该第一屏蔽层。该第二绝缘外套包覆数个该传输线组的第二屏蔽层。
依据本发明的实施例，部分传输线组中，至少有两个该信号线的相邻信号线的第一绝缘外套是相互接触。
依据本发明的实施例，部分传输线组的至少有两个该信号线与该第一屏蔽层之间具有缓冲空间。
依据本发明的实施例，部分传输线组另包含一第二接地导体，该第一接地导体和该第二接地导体分别位于两个该信号线的两侧并接触该第一屏蔽层，用来传输接地电压。
依据本发明的实施例，部分传输线组的该第二接地导体、该第一屏蔽层和该第二屏蔽层之间具有缓冲空间。
依据本发明的实施例，每一传输线组的该第一接地导体、该第一屏蔽层和该第二屏蔽层之间具有缓冲空间。
依据本发明的实施例，该第一屏蔽层包含一第一导电层和一隔离层。该第一导电层接触该第二屏蔽层。该隔离层包覆该第一绝缘外套。
依据本发明的实施例，该第二屏蔽层包含一第二导电层和一第三导电层。该第二导电层接触该第一接地导体和该第一导电层。该第三导电层接触该第二绝缘外套。
依据本发明的实施例，该第一绝缘外套和该第二绝缘外套是由聚乙烯(polyethylene，PE)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)、热塑性弹性体(ThermoplasticElastomer，TPE)、热塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane，TPU)、热塑性橡胶(thermoplastic rubber，TPR)、热塑性聚烯烃(Thermoplastic Polyolefin，TPO)、聚氨酯(Polyurethane，PUR)、聚丙烯(Polypropylene，PP)、聚烯烃(Polyolefins，PO)、PVDF(PolyVinyliDene Fluoride)、乙烯一三氟氯乙烯共聚物(Ethylene-chlorotrifluororthylene copolymer，ECTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ethylene-tetra-fluoro-ethylene，ETFE)、铁氟龙聚全氟乙丙烯树脂(Teflon Fluorinated ethylenepropylene，Teflon FEP)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene，PTFE)、铁氟龙(Teflon)或是尼龙(Nylon)之一组成。
本发明实施例又公开了一种软性扁平电缆电连接器固定结构，其包含：一电连接器以及软性扁平电缆结构。该电连接器包含一基座、一电路板、数个端子和一外壳。该间隔件组接于该基座上，该间隔件具有数个收容槽。该电路板具有数个导电部以及数个连接部，数个导电部电性连接对应的连接部。数个该端子的一端穿过对应的收容槽并连接于数个连接部。该外壳组接于该基座。该软性扁平电缆结构系包含前述之软性扁平电缆结构。
本发明具有如下有益效果：相较于现有技术，本发明实施例的软性扁平电缆结构和软性扁平电缆电连接器固定结构将全部信号线分为数个传输线组，而且每一传输线组包含第一屏蔽层、第二屏蔽层和接地导体。该第一屏蔽层和该第二屏蔽层具有反射与吸收电磁波的能力。该接地导体设置在该第一屏蔽层和该第二屏蔽层之间，使得该第一屏蔽层和该第二屏蔽层皆可以与该接地导体形成接触，因此该接地导体与该第一屏蔽层和该第二屏蔽层的双侧接触会使软性扁平电缆屏蔽接地结构比较稳定。每一传输线组的信号线分别包覆该第一屏蔽层和该第二屏蔽层也使得软性扁平电缆结构具有比传统扁平线缆更好的抗EMI能力，因此本发明的软性扁平电缆结构可以改善传统扁平线缆在信号传输时产生的EMI问题。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
【附图说明】
图1为本发明之软性扁平电缆电连接器固定结构的分解图。
图2和图3分别是图1软性扁平电缆电连接器固定结构不同视角的组合图。
图4是图1软性扁平电缆电连接器固定结构的俯视图。
图5是图4的软性扁平电缆结构沿A-A’线的剖面图。
图6绘示本发明实施例的第一屏蔽层、第一屏蔽层和信号线的结构示意图。
本发明实施例目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达成的具体功能、目的，列举较具体的实施例，继以图式、图号详细说明如后。
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」、「水平」、「垂直」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
请一并参考图1至图4，图1为本发明之软性扁平电缆电连接器固定结构1的分解图，图2和图3分别是图1软性扁平电缆电连接器固定结构1不同视角的组合图。图4是图1软性扁平电缆电连接器固定结构1的俯视图。软性扁平电缆电连接器固定结构1包含电连接器10以及软性扁平电缆结构20。软性扁平电缆结构20系插设于电连接器10。电连接器10可以是符合HDMI/USB3.0/USB3.1/Display Port/SATA等数据率(data rate)大于1Gb/s规格之连接器。
电连接器10包含一基座12、一电路板14、一间隔件15、数个端子16和一外壳18。间隔件15组接于基座12上，间隔件15具有数个收容槽152。电路板14具有数个导电部142以及数个连接部144，数个导电部142电性连接对应的连接部144。数个端子16的一端穿过对应的收容槽152并连接于数个连接部144。外壳18组接于基座12。
请参阅图5，图5是图4的软性扁平电缆结构20沿A-A’线的剖面图。软性扁平电缆结构20包括数个传输线组21a、21b和一第二绝缘外套242。数个传输线组21a、21b彼此平行排列，两相邻传输线组21a维持间隔D1，两相邻传输线组21b维持间隔D2，相邻传输线组21a、21b维持一间隔D3。间隔D1-D3可以视需要设定为全部相等或是其中任两个间距相等或是全部不相等。传输线组21a可以包含一个或两个信号线22、一第一屏蔽层251、一第一接地导体261和一第二屏蔽层252。传输线组21b包含两个信号线22、一第一屏蔽层251、一第一接地导体261、一第二接地导体262和一第二屏蔽层252。在其它实施例中，传输线组21a、21b可包含三个以上的信号线22。每一信号线22包含一信号导体221以及一第一绝缘外套241。数个传输线组21a、21b的数个信号导体221彼此平行设置，数个信号导体221可依需要用来传输电源或是数据信号，信号导体221可以是单芯圆形导体或是多芯圆形导体对绞。第一绝缘外套241包覆信号导体221。第一屏蔽层251环绕信号线22，并接触每一信号线22的第一绝缘外套241。在传输线组21a中，第一接地导体261位于信号线22的一侧并接触第一屏蔽层251，用来传输接地电压。在传输线组21b中，第一接地导体261和第二接地导体262分别位于两个信号线22的两侧并接触第一屏蔽层251，用来传输接地电压。第二屏蔽层252环绕并接触第一接地导体261以及第一屏蔽层251。第二绝缘外套242包覆数个传输线组21a、21b的第二屏蔽层252。
在部分传输线组21a、21b中，相邻信号线22的第一绝缘外套241是相互接触。此外部分传输线组21a、21b的信号线22与第一屏蔽层251之间具有缓冲空间R1。当软性扁平电缆结构20弯曲或是受到挤压时，缓冲空间R1可以增加扁平电缆的柔软度。
在每一传输线组21a、21b中，第一接地导体261、第一屏蔽层251和第二屏蔽层252之间具有缓冲空间R2。第二接地导体262、第一屏蔽层251和第二屏蔽层252之间也具有缓冲空间R2。当软性扁平电缆结构20弯曲或是受到挤压时，缓冲空间R2可以增加扁平电缆的柔软度。
在此实施例中，部分传输线组21包含两条信号线22以及一条接地线261。接地线261被第二绝缘外套242包覆。金属遮蔽层26用于隔离第一绝缘外套241和第二绝缘外套242，且金属遮蔽层26对数个信号线22形成金属屏蔽。金属遮蔽层26可以是金属网或是金属薄片。部分传输线组21亦可以包含三条以上的信号线22和一条接地线261。且每一传输线组21的信号导体221皆被第一绝缘外套241包覆，而每一组传输线组21的第一绝缘外套241又被金属遮蔽层26环绕。
软性扁平电缆结构20的数个信号导体221系突出于第二绝缘外套242和第一绝缘外套241，第一接地导体261和第二接地导体262突出于第二绝缘外套242。当软性扁平电缆结构20插设于电连接器10时，突出的信号导体221、第一接地导体261和第二接地导体262可电性接触于电路板14的对应导电部142。
请参阅图6，图6绘示本发明实施例的第一屏蔽层251、第一屏蔽层251和信号线22的结构示意图。第一屏蔽层251包含第一导电层2511和隔离层2512。第二屏蔽层252包含第二导电层2522和第三导电层2523。较佳地，第二屏蔽层252另包含连结层(bonding layer)2524。当第二导电层2522和第三导电层2523采用不同导电特性的材料时，连结层2524可用于隔离第二导电层2522和第三导电层2523，也便于第二导电层2522和第三导电层2523分别设置于连结层2524的相反两面之上。第三导电层2523接触第二绝缘外套242。第一导电层2511接触第二屏蔽层252，隔离层2512包覆第一绝缘外套241。隔离层2512由不导电的材料组成，用来隔离信号线22和第一导电层2511。第二导电层2522接触第一接地导体261和第一导电层2511。第三导电层2523接触第二绝缘外套242。第一导电层2511、第二导电层2522和第三导电层2523可以是导电的金属(例如铝、铜、银)形成的薄膜或是网格，用来反射与吸收电磁波。
由于第一接地导体261和第二接地导体262同时接触第一屏蔽层251的第一导电层2511和第二屏蔽层252的第二导电层2522，使得第一接地导体261和第二接地导体262比较稳固。此外第一屏蔽层251的第一导电层2511对所环绕的信号线22形成金属屏蔽，避免信号线22传输的信号会被干扰。另外，第二屏蔽层252对所环绕的信号线22形成金属屏蔽，可以再增加信号线22的抗干扰能力。
第一绝缘外套241和第二绝缘外套242的材质可以不相同。较佳地，第一绝缘外套241和第二绝缘外套242可以是聚乙烯(polyethylene，PE)、聚氯乙烯(polyvinylchloride，PVC)、热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer，TPE)、热塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane，TPU)、热塑性橡胶(thermoplastic rubber，TPR)、热塑性聚烯烃(Thermoplastic Polyolefin，TPO)、聚氨酯(Polyurethane，PUR)、聚丙烯(Polypropylene，PP)、聚烯烃(Polyolefins，PO)、PVDF(PolyVinyliDene Fluoride)、乙烯一三氟氯乙烯共聚物(Ethylene-chlorotrifluororthylene copolymer，ECTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ethylene-tetra-fluoro-ethylene，ETFE)、铁氟龙聚全氟乙丙烯树脂(Teflon Fluorinated ethylene propylene，Teflon FEP)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene，PTFE)、铁氟龙(Teflon)或是尼龙(Nylon)等耐热绝缘材料。而信号导体221、第一接地导体261和第二接地导体262可以是极薄的镀锡扁平铜线。
本发明实施例的软性扁平电缆结构和软性扁平电缆电连接器固定结构将全部信号线分为数个传输线组，而且每一传输线组包含第一屏蔽层、第二屏蔽层和接地导体。该第一屏蔽层和该第二屏蔽层具有反射与吸收电磁波的能力。该接地导体设置在该第一屏蔽层和该第二屏蔽层之间，使得该第一屏蔽层和该第二屏蔽层皆与该接地导体形成接触，因此该接地导体与该第一屏蔽层和该第二屏蔽层的双侧接触会使软性扁平电缆屏蔽接地结构比较稳定。每一传输线组的信号线分别包覆该第一屏蔽层和该第二屏蔽层也使得软性扁平电缆结构具有比传统扁平线缆更好的抗EMI能力，因此本发明的软性扁平电缆结构可以改善传统扁平线缆在信号传输时产生的EMI问题。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，但该较佳实施例并非用以限制本发明，该领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种软性扁平电缆结构，其特征在于，其包括：
数个传输线组，彼此平行排列，每一传输线组与相邻的传输线组之间维持一间隔，每一传输线组包含：
至少一信号线，每一信号线包含：
一信号导体，用来传输数据信号或电源；及
一第一绝缘外套，包覆该信号导体；
一第一屏蔽层，环绕该信号线，并接触每一信号线的该第一绝缘外套；
一第一接地导体，位于该信号线的一侧并接触该第一屏蔽层，用来传输接地电压；及
一第二屏蔽层，环绕并接触该第一接地导体以及该第一屏蔽层；及一第二绝缘外套，包覆数个该传输线组的第二屏蔽层。
2.如权利要求1所述的软性扁平电缆结构，其特征在于，部分传输线组中，至少两个该信号线的相邻信号线的第一绝缘外套是相互接触。
3.如权利要求1所述的软性扁平电缆结构，其特征在于，部分传输线组的至少两个该信号线与该第一屏蔽层之间具有缓冲空间。
4.如权利要求1所述的软性扁平电缆结构，其特征在于，部分传输线组另包含一第二接地导体，该第一接地导体和该第二接地导体分别位于两个该信号线的两侧并接触该第一屏蔽层，用来传输接地电压。
5.如权利要求4所述的软性扁平电缆结构，其特征在于，每一传输线组的该第二接地导体、该第一屏蔽层和该第二屏蔽层之间具有缓冲空间。
6.如权利要求1所述的软性扁平电缆结构，其特征在于，中每一传输线组的该第一接地导体、该第一屏蔽层和该第二屏蔽层之间具有缓冲空间。
7.如权利要求1所述的软性扁平电缆结构，其特征在于，该第一屏蔽层包含：
一第一导电层，接触该第二屏蔽层；及
一隔离层，包覆该第一绝缘外套。
8.如权利要求7所述的软性扁平电缆结构，其特征在于，该第二屏蔽层包含：
一第二导电层，接触该第一接地导体和该第一导电层；及
一第三导电层，接触该第二绝缘外套。
9.如权利要求1所述的软性扁平电缆结构，其特征在于，该第一绝缘外套和该第二绝缘外套是由聚乙烯(polyethylene，PE)、聚氯乙烯(polyvinylchloride，PVC)、热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer，TPE)、热塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane，TPU)、热塑性橡胶(thermoplasticrubber，TPR)、热塑性聚烯烃(Thermoplastic Polyolefin，TPO)、聚氨酯(Polyurethane，PUR)、聚丙烯(Polypropylene，PP)、聚烯烃(Polyolefins，PO)、PVDF(PolyVinyliDene Fluoride)、乙烯一三氟氯乙烯共聚物(Ethylene-chlorotrifluororthylene copolymer，ECTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ethylene-tetra-fluoro-ethylene，ETFE)、铁氟龙聚全氟乙丙烯树脂(Teflon Fluorinated ethylenepropylene，Teflon FEP)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene，PTFE)、铁氟龙(Teflon)或是尼龙(Nylon)之一组成。
10.一种软性扁平电缆电连接器固定结构，其包含：
一电连接器，其包含：
一基座；
一间隔件，组接于该基座上，该间隔件具有数个收容槽；
一电路板，具有数个导电部以及数个连接部，数个该导电部电性连接对应的连接部；
数个端子，该数个端子的一端穿过对应的收容槽并连接于数个该连接部；以及
一外壳，组接于该基座；以及
一软性扁平电缆结构，其特征在于，该软性扁平电缆结构包含如权利要求1-9项任一所述的软性扁平电缆结构，其中该第一接地导体或第二接地导体和该信号导体连接于数个该导电部。
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