屏蔽电缆的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2010年12月16日、申请号为201080066563.0(国际申请号为 PCT/US2010/060629)、发明名称为"屏蔽电缆"的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明整体设及用于传输电信号的屏蔽电缆，具体地讲，设及可W批量端接并提 供高速电性能的屏蔽电缆。
【背景技术】
[0003] 由于现代电子设备所用的数据传输速度的不断增加，需要可W有效传输高速电磁 信号（如，大于IGb/s)的电缆。一种用于该些目的的电缆为同轴电缆。同轴电缆通常包括 由绝缘体围绕的电导线。线材和绝缘体被屏蔽件围绕，并且线材、绝缘体和屏蔽件被护套围 绕。另一种类型的电缆是具有一个或多个被例如由金属巧形成的屏蔽层围绕的绝缘信号导 体的屏蔽电缆。
[0004] 该两种类型的电缆可能需要使用特别设计的端接连接器，并通常不适于使用多端 子封端技术，如，同时将多个导体连接到各个接触元件。尽管已经开发出有助于该些多端子 封端技术的电缆，但是该些电缆通常在其大规模生产能力、其端接端部制备能力、其柔性及 其电性能方面受到限制。
【发明内容】
[0005] 本发明设及高速数据电缆。在一个实施例中，屏蔽电缆包括多个导体组，所述多个 导体组沿着电缆的长度延伸并且沿着电缆的宽度彼此间隔开。每一个导体组包括一个或多 个绝缘导体。电缆还包括设置在电缆的相对侧上的第一屏蔽膜和第二屏蔽膜。第一屏蔽 膜和第二屏蔽膜包括覆盖部分和压紧部分，其被布置为使得在横截面中，第一屏蔽膜和第 二屏蔽膜的覆盖部分组合起来基本上围绕每一个导体组。第一屏蔽膜和第二屏蔽膜的压紧 部分组合起来在每一个导体组的每一侧上形成电缆压紧部分。电缆还包括第一粘合剂层， 该第一粘合剂层在电缆压紧部分中将第一屏蔽膜粘合到第二屏蔽膜。所述多个导体组包括 第一导体组，该第一导体组包括相邻的第一绝缘导体和第二绝缘导体，并且具有第一屏蔽 膜和第二屏蔽膜的对应第一覆盖部分W及在第一导体组的一侧上形成第一压紧电缆部分 的第一屏蔽膜和第二屏蔽膜的对应第一压紧部分。所述绝缘导体中所选的一个的线径为不 大于24美国线规（AWG)，并且电缆在一电缆位置处W至多2mm的内半径上的不超过180度 的横向弯曲使得邻近该电缆位置的所选绝缘导体的电缆阻抗与在未弯曲构型中的该电缆 位置处测量的初始电缆阻抗相差不超过2%。
[0006] 在一种构型中，所选绝缘导体的线径可W为不大于26AWG，并且其中在一电缆位置 处W至多1mm的内半径上的不超过180度的横向弯曲使得邻近该电缆位置的所选绝缘导体 的电缆阻抗与初始电缆阻抗相差不超过1 %。在另一种构型中，所选绝缘导体可W是所述导 体组中所选的一个的一部分，该导体组包括至少两个绝缘导体，所述至少两个绝缘导体各 自的线径为不大于24AWG并且标称差分阻抗为100 Q。在该种情况下，电缆的横向弯曲导致 邻近电缆位置的所选导体组的差分电缆阻抗与在未弯曲构型中的电缆位置处测量的初始 差分电缆阻抗相差不超过2 Q。另外在该种情况下，所述至少两个绝缘导体的线径可W为不 大于26AWG，并且因此在一电缆位置处W至多1mm的第二内半径上的不超过180度的横向弯 曲使得邻近该电缆位置的所选导体组的差分电缆阻抗与初始差分阻抗相差不超过1Q。
[0007] 在上述实施例中的任何者中，所选绝缘导体的标称电缆阻抗可W为50 Q，并且 在该种情况下，邻近该电缆位置的所选绝缘导体的电缆阻抗与初始电缆阻抗相差不超过 1 Q。在该些实施例中的任何者中，电缆还可W包括围绕在电缆的整个宽度上延伸的折叠线 的至少45度弯曲，其中弯曲的内半径为至多5mm。在该种情况下，弯曲可W为至少90度并 且适形于包封电缆的结构体的几何形状，和/或弯曲可W为至少180度并且折叠线相对于 电缆的纵向边缘成一折叠角度，使得电缆响应于弯曲前后邻近区域变平为平面而W-定转 角转向。在后一种情况下，折叠角度可W为45度，转角为90度。
[000引在另一个实施例中，屏蔽电缆包括多个导体组，该多个导体组沿着电缆的长度延 伸并沿着电缆的宽度彼此间隔开。每一个导体组包括一个或多个绝缘导体。电缆还包括设 置在电缆的相对侧上的第一屏蔽膜和第二屏蔽膜。第一屏蔽膜和第二屏蔽膜包括覆盖部分 和压紧部分，其被布置为使得在横截面中，第一屏蔽膜和第二屏蔽膜的覆盖部分组合起来 基本上围绕每一个导体组。第一屏蔽膜和第二屏蔽膜的压紧部分组合起来在每一个导体组 的每一侧上形成电缆压紧部分。电缆还包括第一粘合剂层，该第一粘合剂层在电缆压紧部 分中将第一屏蔽膜粘合到第二屏蔽膜。所述多个导体组包括第一导体组，该第一导体组包 括相邻的第一绝缘导体和第二绝缘导体，并且具有第一屏蔽膜和第二屏蔽膜的对应第一覆 盖部分W及在第一导体组的一侧上形成第一压紧电缆部分的第一屏蔽膜和第二屏蔽膜的 对应第一压紧部分。所述绝缘导体中所选的一个的线径为不大于24美国线规（AWG)，并且 电缆在一电缆位置处W至多5mm的内半径上的不超过180度的横向弯曲使得邻近该电缆位 置的所选绝缘导体的插入损耗与在未弯曲构型中的电缆位置处测量的初始插入损耗相差 不超过0. 5地。
[0009] 在该实施例中，电缆还可W包括围绕在电缆的整个宽度上延伸的折叠线的至少45 度弯曲，其中弯曲的内半径为至多5mm。在该种情况下，弯曲可W为至少90度并且适形于包 封电缆的结构体的几何形状，和/或弯曲可W为至少180度并且折叠线相对于电缆的纵向 边缘成一折叠角度，使得电缆响应于弯曲前后邻近区域变平为平面而W-定转角转向。在 后一种情况下，折叠角度可W为45度，转角为90度。
[0010] 在本发明的另一个实施例中，屏蔽电缆包括多个导体组，该多个导体组沿着电缆 的长度延伸并沿着电缆的宽度彼此间隔开。每一个导体组包括一个或多个绝缘导体。电缆 还包括设置在电缆的相对侧上的第一屏蔽膜和第二屏蔽膜。第一屏蔽膜和第二屏蔽膜包括 覆盖部分和压紧部分，其被布置为使得在横截面中，第一屏蔽膜和第二屏蔽膜的覆盖部分 组合起来基本上围绕每一个导体组。第一屏蔽膜和第二屏蔽膜的压紧部分组合起来在每 一个导体组的每一侧上形成电缆压紧部分。电缆还包括第一粘合剂层，该第一粘合剂层在 电缆压紧部分中将第一屏蔽膜粘合到第二屏蔽膜。所述多个导体组包括第一导体组，该第 一导体组包括相邻的第一绝缘导体和第二绝缘导体，并且具有第一屏蔽膜和第二屏蔽膜的 对应第一覆盖部分W及在第一导体组的一侧上形成第一压紧电缆部分的第一屏蔽膜和第 二屏蔽膜的对应第一压紧部分。在电缆上施加力（该电缆只是支承在相隔3.0英寸的两个 支承点之间并且力施加在支承点之间的中点）导致沿着力的方向提曲为至少一英寸。该力 (W磅力为单位测量）不超出绝缘导体中的每一个的单个力的总和，所述单个力等于各自 的绝缘导体的线径立方的11000倍，该线径W英寸表示。
[0011] 在一种布置方式中，线径可W为不大于24美国线规（AWG)。在该些布置方式中的 任何者中，当提曲为1英寸和1. 5英寸之间时可能出现最大力。相似地，在该些布置方式中 的任何者中，电缆还可W包括围绕在电缆的整个宽度上延伸折叠线的至少45度的弯曲，其 中弯曲的内半径为至多5mm。在该种情况下，弯曲可W为至少90度并且适形于包封电缆的 结构体的几何形状。或者，在该种情况下，弯曲可W为至少180度并且折叠线相对于电缆 的纵向边缘成一折叠角度，使得电缆响应于弯曲前后邻近区域变平为平面而W-定转角转 向。例如，折叠角度可为45度，转角为90度。
[0012] 在本发明的另一个实施例中，电缆组件包括屏蔽电缆。该电缆包括多个导体组，该 多个导体组沿着电缆的长度延伸并沿着电缆的宽度彼此间隔开。每一个导体组包括一个或 多个绝缘导体。电缆还包括设置在电缆的相对侧上的第一屏蔽膜和第二屏蔽膜。第一屏蔽 膜和第二屏蔽膜包括覆盖部分和压紧部分，其被布置为使得在横截面中，第一屏蔽膜和第 二屏蔽膜的覆盖部分组合起来基本上围绕每一个导体组。第一屏蔽膜和第二屏蔽膜的压紧 部分组合起来在每一个导体组的每一侧上形成电缆压紧部分。电缆还包括第一粘合剂层， 该第一粘合剂层在电缆压紧部分中将第一屏蔽膜粘合到第二屏蔽膜。所述多个导体组包括 第一导体组，该第一导体组包括相邻的第一绝缘导体和第二绝缘导体，并且具有第一屏蔽 膜和第二屏蔽膜的对应第一覆盖部分W及在第一导体组的一侧上形成第一压紧电缆部分 的第一屏蔽膜和第二屏蔽膜的对应第一压紧部分。电缆组件还包括电连接器，该电连接器 包围至少电缆中的弯曲，其中绝缘导体中的至少一个电连接到电连接器的至少一个触点。
[0013] 在一种布置方式中，电连接器可W包括在电缆上形成的外模（overmold)和/或多 片式外壳。在该些布置方式中的任何者中，连接器可W包括插卡连接器。相似地，在该些布 置方式中该弯曲可为围绕折叠线至少90度，并且弯曲的内半径可为至多1mm。在该些布置 方式中的任何者中，连接器可W设置在电缆的一端上和/或电缆的中部。绝缘导体的线径 可为不超过24美国线规（AWG)。
[0014] 在该些变型形式中的任何者中，电缆还可W包括未被电连接器包围的第二弯曲， 该第二弯曲为围绕在电缆整个宽度上延伸的第二折叠线至少45度，其中第二弯曲的内半 径为至多5mm。第二弯曲可为至少90度并且适形于包封电缆组件的结构体的几何形状，和 /或第二弯曲可W为至少180度并且第二折叠线相对于电缆的纵向边缘成一折叠角度，使 得电缆响应于第二弯曲前后邻近区域变平为平面而W-定转角转向。在该种情况下，第二 折叠角度可W为45度，而转角为90度。在该些实施例中的任何者中，所述各自电缆的至 少一个导体组可W适用于至少IGb/s的最大数据传输速率。
[0015] 该些和多个其他特性在所附的权利要求书中被具体地指出，并构成本文的一部 分。还应当参考构成本文另一部分的附图和随附的描述事项，其中示出和描述了系统、设备 和方法的代表性实例。
【附图说明】
[0016] 图1是示例性屏蔽电缆的透视图；
[0017] 图2a-2g是另外的示例性屏蔽电缆的正面剖视图；
[001引图3a-3d为俯视图，其示出了将屏蔽电缆连接到端接元件的示例性端接方法的不 同工序；
[0019] 图4a-4c是另外的示例性屏蔽电缆的正面剖视图；
[0020] 图5a-5c是示出制备屏蔽电缆的示例性方法的透视图；
[0021] 图6a-6c是示出制备屏蔽电缆的示例性方法的细节的正面剖视图；
[0022] 图7a和图化是示出制备示例性屏蔽电缆的另一个方面的正面剖视细部图；
[0023] 图8a是屏蔽电缆的另一个示例性实施例的正面剖视图，图8b是其对应的细部 图；
[0024] 图9是另一个示例性屏蔽电缆的一部分的正面剖视图；
[0025] 图10是另一个示例性屏蔽电缆的一部分的正面剖视图；
[0026] 图11a和图1化是示例性屏蔽电缆的两个其他部分的正面剖视图；
[0027] 图12是比较示例性屏蔽电缆与常规电缆的电隔离性能的坐标图；
[002引图13是另一个示例性屏蔽电缆的正面剖视图；
[0029] 图14是示例性屏蔽带状电缆应用的透视图；
[0030] 图15和图16是示例性电缆的弯曲/折叠的侧视图；
[0031] 图17是框图，示出了用于测量电缆的力与提曲的示例性测试装置；
[003引图18和图19是坐标图，示出了电缆的示例性力-提曲测试结果；
[003引图20是对数坐标图，汇总了示例性电缆的力-提曲测试的平均值；
[0034] 图21是坐标图，示出了根据示例性实施例的电缆弯曲区域处差分阻抗的时域反 射计测量结果；W及
[0035] 图22-27是根据示例性实施例的连接器的侧面剖视图。
[0036] 在该些图中，类似的附图标号标明类似的元件。
【具体实施方式】
[0037] 在W下描述中，参照构成本文一部分的附图，并通过举例说明的方式在该附图中 示出在其中可W实施本发明的多种实施例。应当理解，也可应用其他实施例，其结构和功能 上可改变而不脱离本发明的范围。因此，下列【具体实施方式】不应从限制的意义上去理解，本 发明的范围仅由所附权利要求书限定。
[003引越来越多的应用需要高速（如，〉1抓/s)高信号完整性连接。该些应用可W包括企 业计算技术、网络通信、工厂自动化、医疗、测试和仪表等。该些应用可使用双轴（"双巧同 轴"）传输线路，其包括平行的差分驱动导体对。每一对导体可W专用于一数据传输通道。 为该些目的选择的构造通常是屏蔽成对导体的带护套的松散束。护套通常由W螺旋状图案 包裹在导体束周围的屏蔽物和/或绝缘物形成。
[0039] 应用要求W更快速度通过该些通道并且要求每个组件具有更多通道。因此，需要 该样的电缆，其与当前的双巧同轴传输线路相比，具有改善的端接信号完整性、端接成本、 阻抗/偏差控制和电缆成本。本发明整体设及尤其适用于差分驱动导体组的屏蔽带状电 缆。由于具有带状构造，电缆可易于端接至具有类似间距的印刷电路板连接器。此类端接 可提供非常高的端接信号完整性。该种电缆