TWI773440B

TWI773440B - 電纜

Info

Publication number: TWI773440B
Application number: TW110126140A
Authority: TW
Inventors: 柯遵毅
Original assignee: 柯遵毅
Priority date: 2021-07-15
Filing date: 2021-07-15
Publication date: 2022-08-01
Also published as: TW202305838A; CN216388806U; US20230016547A1

Abstract

本發明提供一種電纜，該電纜包含用於傳輸訊號之導體、沿該電纜之長度方向包覆該導體之絕緣層、及沿該電纜之長度方向包覆該絕緣層之屏蔽層。該屏蔽層包含複數條導電扁線，該複數條導電扁線彼此平行排列且不相重疊，且以沿該電纜之長度方向螺旋纏繞的方式包覆該絕緣層。

Description

電纜

本發明係關於一種電纜，特別是關於一種具有由複數條導電扁線包覆所形成之屏蔽層的電纜。

電纜一般是由四層物料形成，包括最裡層的導電芯、導電芯外的絕緣層、絕緣層外的導電層、以及提供保護作用的外皮，其中絕緣層外的導電層係作為屏蔽層，用於避免外來干擾信號進入內層導電芯而干擾信號傳輸。

屏蔽層一般由金屬線網或金屬箔所構成。然而，金屬線網係由金屬線相互交疊而成，所述交疊會衍生絕緣層厚度增加、屏蔽層間隙大等問題。此外，以金屬箔製作屏蔽層通常以縱向包覆（longitudinal wrapping，亦稱「雪茄包覆」）方式形成，惟受限於製程同樣存在金屬箔交疊問題，此亦將不利地增加屏蔽層厚度。嘗試降低金屬箔之厚度雖可降低屏蔽層厚度，但相對會使得金屬箔強度下降，影響機械上的可靠性，且會提高製程難度。

本發明提供一種電纜，其具有所需製程時間短、成本低的優點，且不存在上述交疊問題，可有效降低屏蔽層厚度，從而在相同尺寸的電纜中，可配置更大比例的導體來傳輸訊號，提高訊號傳輸效能。

因此，本發明之一目的在於提供一種電纜，該電纜包含：導體，用於訊號傳輸，絕緣層，沿該電纜之長度方向包覆該導體，以及屏蔽層，沿該電纜之長度方向包覆該絕緣層，其中，該屏蔽層包含複數條導電扁線，該複數條導電扁線彼此平行排列且不相重疊，且以沿該電纜之長度方向螺旋纏繞的方式包覆該絕緣層。

於本發明之部分實施態樣中，該屏蔽層包含5至12條導電扁線。

於本發明之部分實施態樣中，該導電扁線於垂直於長度方向上具有一寬度及一厚度，該寬度大於該厚度，該寬度可例如為0.05毫米至0.8毫米。

於本發明之部分實施態樣中，該導電扁線於垂直於長度方向上具有一寬度及一厚度，該寬度大於該厚度，該厚度可例如為0.001毫米至0.08毫米。

於本發明之部分實施態樣中，該導電扁線係藉由將一導電圓線壓扁後所提供，該導電扁線於垂直於長度方向上具有一寬度及一厚度，該寬度大於該厚度，且該導電圓線之直徑與該導電扁線之厚度的比（即，導電圓線之直徑／導電扁線之厚度）為1至6。

於本發明之部分實施態樣中，該導電扁線係選自以下群組：銅線、銅合金線，具有金屬鍍層之銅線、具有金屬鍍層之銅合金線、及其組合。

於本發明之部分實施態樣中，該導體係含銅導體。

於本發明之部分實施態樣中，該絕緣層之材料係選自以下群組：聚對酞酸乙二酯（PET）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚四氟乙烯（PTFE）、四氟乙烯-全氟醚共聚物（PFA）、六氟丙烯-四氟乙烯共聚物（FEP）、聚氯乙烯（PVC）、矽氧橡膠（silicone rubber）、熱塑性彈性體（TPE）、及其組合。

於本發明之部分實施態樣中，該電纜更包含保護層，沿該電纜之長度方向包覆該屏蔽層。該保護層之材料可選自以下群組：聚對酞酸乙二酯（PET）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚四氟乙烯（PTFE）、四氟乙烯-全氟醚共聚物（PFA）、六氟丙烯-四氟乙烯共聚物（FEP）、聚氯乙烯（PVC）、矽氧橡膠（silicone rubber）、熱塑性彈性體（TPE）、及其組合。

為使本發明之上述目的、技術特徵及優點能更明顯易懂，下文係以部分具體實施態樣進行詳細說明。

以下將具體地描述根據本發明之部分具體實施態樣；惟，在不背離本發明之精神下，本發明尚可以多種不同形式之態樣來實踐，不應將本發明保護範圍限於所述具體實施態樣。

除非另有說明，於本說明書及申請專利範圍中所使用之「一」、「該」及類似用語應理解為包含單數及複數形式。

1. 電纜

本發明電纜可為同軸電纜或非同軸電纜。圖1為本發明電纜之一實施態樣之示意圖，圖2A、2B、3A及3B係本發明電纜之部分實施態樣之截面圖。如圖所示，電纜1由內而外依序包含導體11、沿該電纜之長度方向包覆該導體之絕緣層13、沿該電纜之長度方向包覆該絕緣層之屏蔽層15、及沿該電纜之長度方向包覆該屏蔽層之保護層19。本發明之電纜具有所需製程時間短、成本低的優點，且可有效降低屏蔽層厚度，從而在相同尺寸之電纜中，可配置更大比例的導體，提高訊號傳輸效能。以下茲就電纜各部分分別提供詳細說明。

1.1. 導體

導體11用於傳輸訊號，可由單條導電線材所構成（如圖1所示意），亦可由多條導電線材所構成，且其數目並無特殊限制，例如圖2A例示以3條導電線材構成導體11之態樣，圖2B則例示以7條導電線材構成導體11之態樣，但本發明並不限於此。此外，各該導電線材可共同包覆於單一絕緣層13中，如圖2A、2B所示，亦可各自獨立以任意組合包覆於不同絕緣層13中，如圖3A、3B所示。

導體11之材料並無特殊限制，可為任何本發明所屬技術領域中習知可用於電纜之訊號傳輸的材料。所述習知可用於電纜之訊號傳輸之材料的實例包括但不限於含銅導體（亦即由含銅導電線材所構成）或銅導體（亦即由銅線所構成）。於本發明之部分實施態樣中，導體11係退火軟銅線、退火石墨烯銅合金線、或硬銅線。

1.2. 絕緣層

絕緣層13用於提供導體11絕緣功能，其厚度並無特殊限制只要可提供所欲絕緣效果即可。絕緣層13可使用本發明所屬技術領域中習知之絕緣材料。所述習知絕緣材料之實例包括但不限於選自以下群組：聚對酞酸乙二酯（PET）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚四氟乙烯（PTFE）、四氟乙烯-全氟醚共聚物（PFA）、六氟丙烯-四氟乙烯共聚物（FEP）、聚氯乙烯（PVC）、矽氧橡膠（silicone rubber）、熱塑性彈性體（TPE）、及其組合。熱塑性彈性體（TPE）之實例包括但不限於苯乙烯系熱塑性彈性體、聚烯烴系熱塑性彈性體、聚氨酯系熱性彈性體、及聚醚酯系熱塑性彈性體。於本發明之部分實施態樣中，絕緣層13之材料係使用聚四氟乙烯（PTFE）、六氟丙烯-四氟乙烯共聚物（FEP）或其組合。

1.3. 屏蔽層

如圖1所示，於本發明電纜中，屏蔽層15係由複數條彼此平行排列且不相重疊之導電扁線151所形成，導電扁線151以沿電纜1之長度方向螺旋纏繞的方式包覆絕緣層13。

導電扁線151之數目並無特殊限制，依所欲包覆之絕緣層13之尺寸或所使用之導電扁線151之尺寸可視需要調整。於本發明之部分實施態樣中，屏蔽層15係由5至12條導電扁線151所構成，具體言之由5條、6條、7條、8條、9條、10條、11條、或12條導電扁線151所構成，但本發明並不限於此。

導電扁線151之尺寸可視需要調整。於本發明之較佳實施態樣中，導電扁線151於垂直於長度方向上具有一寬度及一厚度，寬度可為0.05毫米至0.8毫米，更佳為0.06毫米至0.75毫米，厚度可為0.001毫米至0.08毫米，更佳為0.002毫米至0.07毫米，且寬度大於厚度。舉例言之，導電扁線151之寬度可為0.05毫米、0.06毫米、0.1毫米、0.15毫米、0.2毫米、0.25毫米、0.3毫米、0.35毫米、0.4毫米、0.45毫米、0.5毫米、0.55毫米、0.6毫米、0.65毫米、0.7毫米、0.75毫米、或0.8毫米。導電扁線151之厚度可為0.001毫米、0.002毫米、0.005毫米、0.01毫米、0.015毫米、0.02毫米、0.025毫米、0.03毫米、0.035毫米、0.04毫米、0.045毫米、0.05毫米、0.055毫米、0.06毫米、0.065毫米、0.07毫米、0.075毫米、或0.08毫米。

於本發明中，導電扁線151係指於垂直於線材之長度方向上具有一寬度大於厚度（或稱「高度」）之截面的導電線材，而該截面之形狀並無特殊限制。舉例言之，圖4A、圖4B及圖4C例示本發明電纜之導電扁線之截面的部分態樣，該截面具有類橢圓形狀（非正圓形，如圖4A所示）、圓角矩形形狀（如圖4B所示）、或矩形形狀（如圖4C所示），且具有一寬度a及一厚度b，其中a ＞ b，但本發明並不以上述態樣為限。於本發明之部分實施態樣中，導電扁線151係藉由將一導電圓線壓扁後所提供，故具有一類似圖4A所示之截面形狀，且具有一寬度及一厚度，其中寬度大於厚度，且該導電圓線被壓扁之程度係使得壓扁前之該導電圓線之直徑與壓扁後所得之該導電扁線之厚度的比（亦即導電圓線之直徑／導電扁線之厚度）為1至6，更特定言之為2至5，例如2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、或4.9。

各該導電扁線151之間可存在間隙17（各導電扁線151彼此未相接觸）或不存在間隙17（各導電扁線151彼此相接觸），但為提供充分之屏蔽效果，間隙17之大小較佳使得屏蔽層15之遮蔽率為85%以上，例如86%以上、86.5%以上、87%以上、87.5%以上、88%以上、88.5%以上、89%以上、89.5%以上、90%以上、90.5%以上、91%以上、91.5%以上、92%以上、92.5%以上、93%以上、93.5%以上、94%以上、94.5%以上、95%以上、95.5%以上、96%以上、96.5%以上、97%以上、97.5%以上、98%以上、99%以上、或99.5%以上。於不受理論限制下，咸信屏蔽層15之遮蔽率越高，屏蔽效果越佳。

導電扁線151之材料並無特殊限制，可為任何本發明所屬技術領域中習知之屏蔽層材料。所述習知屏蔽層材料包括但不限於選自以下群組之線材：銅線、銅合金線，具有金屬鍍層之銅線、具有金屬鍍層之銅合金線、及其組合。所述具有金屬鍍層之銅線或銅合金線的實例包括但不限於鍍銀之銅線或銅合金線、鍍錫之銅線或銅合金線、及鍍鎳之銅線或銅合金線。於本發明之部分實施態樣中，導電扁線151係無氧銅扁線。

1.4. 保護層

保護層19用於保護電纜1不受外在因素損壞，其厚度並無特殊限制只要可提供所欲保護效果即可，且其材料可使用本發明所屬技術領域中習知之保護層材料。所述習知之保護層材料包括但不限於選自以下群組：聚對酞酸乙二酯（PET）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚四氟乙烯（PTFE）、四氟乙烯-全氟醚共聚物（PFA）、六氟丙烯-四氟乙烯共聚物（FEP）、聚氯乙烯（PVC）、矽氧橡膠（silicone rubber）、熱塑性彈性體（TPE）、及其組合。熱塑性彈性體（TPE）之實例包括但不限於苯乙烯系熱塑性彈性體、聚烯烴系熱塑性彈性體、聚氨酯系熱性彈性體、及聚醚酯系熱塑性彈性體。於本發明之部分實施態樣中，保護層19之材料係使用聚對酞酸乙二酯（PET）。

上述實施例僅為例示性說明本發明之原理及其功效，並闡述本發明之技術特徵，而非用於限制本發明之保護範疇。任何熟悉本技術者可輕易完成之改變或安排，均屬本發明所主張之範圍。因此，本發明之權利保護範圍係如後附申請專利範圍所列。

1:電纜 11:導體 13:絕緣層 15:屏蔽層 151:導電扁線 17:間隙 19:保護層 a:寬度 b:厚度

圖1係本發明電纜之一實施態樣之示意圖。圖2A係本發明電纜之一實施態樣之截面圖。圖2B係本發明電纜之另一實施態樣之之截面圖。圖3A係本發明電纜之另一實施態樣之之截面圖。圖3B係本發明電纜之另一實施態樣之之截面圖。圖4A係本發明電纜之一實施態樣之導電扁線之截面圖。圖4B係本發明電纜之另一實施態樣之導電扁線之截面圖。圖4C係本發明電纜之另一實施態樣之導電扁線之截面圖。

1:電纜

11:導體

13:絕緣層

15:屏蔽層

151:導電扁線

17:間隙

19:保護層

Claims

一種電纜，包含：導體，用於訊號傳輸，絕緣層，沿該電纜之長度方向包覆該導體，以及屏蔽層，沿該電纜之長度方向包覆該絕緣層，其中，該屏蔽層包含複數條導電扁線，該複數條導電扁線彼此平行排列且不相重疊，且以沿該電纜之長度方向螺旋纏繞的方式包覆該絕緣層。
如請求項1所述之電纜，其中該屏蔽層包含5至12條導電扁線。
如請求項1所述之電纜，其中該導電扁線於垂直於長度方向上具有一寬度及一厚度，該寬度大於該厚度，其中該寬度為0.05毫米至0.8毫米。
如請求項1所述之電纜，其中該導電扁線於垂直於長度方向上具有一寬度及一厚度，該寬度大於該厚度，其中該厚度為0.001毫米至0.08毫米。
如請求項1所述之電纜，其中該導電扁線係藉由將一導電圓線壓扁後所提供，該導電扁線於垂直於長度方向上具有一寬度及一厚度，該寬度大於該厚度，且該導電圓線之直徑與該導電扁線之厚度的比為1至6。
如請求項1至5中任一項所述之電纜，其中該導電扁線係選自以下群組：銅線、銅合金線，具有金屬鍍層之銅線、具有金屬鍍層之銅合金線、及其組合。
如請求項1至5中任一項所述之電纜，其中該導體係含銅導體。
如請求項1至5中任一項所述之電纜，其中該絕緣層之材料係選自以下群組：聚對酞酸乙二酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟醚共聚物(PFA)、六氟丙烯-四氟乙烯共聚物(FEP)、聚氯乙烯(PVC)、矽氧橡膠(silicone rubber)、熱塑性彈性體(TPE)、及其組合。
如請求項1至5中任一項所述之電纜，更包含保護層，沿該電纜之長度方向包覆該屏蔽層。
如請求項9所述之電纜，其中該保護層之材料係選自以下群組：聚對酞酸乙二酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟醚共聚物(PFA)、六氟丙烯-四氟乙烯共聚物(FEP)、聚氯乙烯(PVC)、矽氧橡膠(silicone rubber)、熱塑性彈性體(TPE)、及其組合。