具有带导电涂层的绝缘导线的互连电缆的制作方法
【专利说明】具有带导电涂层的绝缘导线的互连电缆
[0001]本申请涉及一种具有多根绝缘导线的电缆。具体地，本申请涉及一种具有带导电涂层的绝缘导线的互连电缆。
【背景技术】
[0002]许多医疗装置包括基本单元和远程单元，其中远程单元将信息传送至基本单元和从基本单元传送信息。基本单元然后处理从远程单元传送的信息，并提供诊断信息、报告等。在一些布置中，包括一组电导线的电缆将远程单元联接到基本单元。所述电缆的尺寸通常取决于穿过电缆的导体的数量以及导体的规格或粗细程度。在电缆内穿行的导体的数量趋于根据从远程单元传送到基本单元的信息量来选择。也就是说，信息量越大，导体的数量越大。
[0003]在使用基本/远程单元布置的更先进的医疗设备中，大量的信息可被在远程部件和基本单元之间传送。例如，超声波机的换能器可以将模拟信息通过数百根导体传送到超声波图像处理器。相邻导体之间的电串扰可能会成为一个问题。减少串扰的一种方法是增加围绕各根导体的绝缘材料的厚度。在一些情况下，编织屏蔽罩导线可以被完全地包绕绝缘材料，以进一步改善串扰性能。然而，增加的绝缘材料的厚度和添加编织屏蔽罩线导致可经过给定粗细度的电缆的导体的数量减少。为了缓解这一问题，可以使用更高规格(即更细)的导体。然而，更细的导体往往更加脆弱，从而限制了电缆的使用寿命。
【发明内容】
[0004]本申请的目的是提供一种包括多根导线的电缆组件。每根导线具有第一端、中间区段和第二端。各导线的中间区段彼此分离。导电屏蔽罩围绕多根导线的各自的中间区段。在替代实施例中，非导电屏蔽罩可以在中间区段中围绕多根导线。在其他实施例中，没有提供屏蔽罩。每根导线包括导体、围绕该导体的绝缘层、以及形成在绝缘层的外侧表面上的导电涂层。
[0005]本申请的另一目的是提供一种制造电缆组件的方法。该方法包括提供一组导体，以及围绕每根导体形成绝缘层，从而形成隔离的绝缘的导线。导电涂层形成在每根导线的绝缘层的外侧表面上。在多根导线上施加编织屏蔽罩，并且在编织屏蔽罩上形成护套。
[0006]对于本领域技术人员来说，在研宄以下附图和详细描述之后，其它特征和优点将是显而易见的，或者将变得显而易见。想要说明的是，包括在本说明书之内的所有这些附加的特征和优点都在权利要求的范围之内，并且由所附的权利要求书保护。
【附图说明】
[0007]附图被包括以提供对权利要求书的进一步理解，附图被结合在本说明书中，并构成本说明书的一部分。详细说明和描述的图示实施例用于解释由权利要求限定的原理。
[0008]图1是根据一个实施例的电缆组件的立体图；
[0009]图2A是可以用在图1的电缆组件中的示例性电缆的横截面视图；
[0010]图2B是图2A的电缆的示例性带状端部剖面；以及
[0011]图3示出用于形成图2A的电缆的一组操作。
【具体实施方式】
[0012]以下描述的实施例通过提供包括具有形成在绝缘体的外侧表面上的导电涂层的绝缘导线的电缆克服了现有的基本/远程单元系统的问题。导电涂层通常降低相邻导线之间的互电容，并减少电磁干扰对在导线上传播的信号的影响。导电涂层便于使用具有比公知的导线更小的直径的绝缘体，并因此促进增加可被定位在给定直径的电缆内的导线的数量。
[0013]图1示出了示例性电缆组件10。电缆组件10包括连接器端12、换能器端14、和连接柔性电缆16。在该示例性电缆组件10中，连接器端12包括具有配置为联接到电子仪器(如超声波成像机)的插头连接器22的电路板20。连接器端12包括连接器壳体24以及围绕电缆16的端部的应变消除部26。超声换能器30例如可以被连接到电缆16的相反端。应当理解，连接器端12和换能器端14仅仅是示例性的。其它部件可以连接到电缆16。
[0014]图2A示出了电缆16的示例性横截面。电缆16包括护套200、编织屏蔽罩205、一组绝缘导线210和一组非绝缘导线235。应当理解的是，绝缘导线210和非绝缘导线235的数量仅是示例性的，并不必然代表在任何特定应用中实际上可能需要的导线的任何数量。
[0015]护套200限定电缆16的外部。护套200可以由任何非导电柔性材料形成，如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯或聚氨酯。护套200可以具有大约8.4毫米(0.33英寸)的外直径。在编织屏蔽罩205的内直径处测得的孔直径，如果存在的话，可以为6.9毫米(0.270英寸)。这形成1.4平方毫米(0.057平方英寸)的孔的横截面积(当笔直，具有圆形形状时是这样)。这种尺寸的护套200便于放置约64至256根导线210。护套200的直径可以相应地增加或减少，以适应不同数量的绝缘导线210和非绝缘导线235。
[0016]所述编织屏蔽罩205设置在护套200的内表面上并且围绕全部导线210和235。编织屏蔽罩205可以是导电材料，如铜，或是适合于将非绝缘导线235屏蔽免于电磁干扰外部源(的影响)的不同材料。在一些执行方式中，编织屏蔽罩205可以被镀银且可形成围绕绝缘导线210的网状结构。
[0017]绝缘导线210可布置为小组，其中每个小组在电缆16的每个端部处具有“带状化”的带部分215(图2B)。即，小组的绝缘导线210可以以并排方式彼此附接或粘接以形成带。每个带部分215可被修剪以露出每个绝缘导线210的中心导体220，以便于按照由电缆16所用于的应用的需求所规定的，通过任何常规手段将绝缘导线210连接至电路板20、或连接至任何电子部件或连接器。带部分215可以被用独特的记号进行标记，以使装配者能够在电缆16的相反端部处将带部分215相互关联。
[0018]在电缆16的中间区段36(图1)中，小组的绝缘导线210通常是松散的且在编织屏蔽罩205和护套200内彼此独立地自由移动。导线的独立性提高了电缆16的柔性且降低了相邻绝缘导线210之间发生的串扰的水平，如在2004年5月11日授权的美国专利N0.6，734，362B2中所述的，该专利文献通过参引结合于此。绝缘导线210的松散部分36在电缆16的在应变消除部之间的整个长度上延伸，穿过应变消除部，并且进入其中带部分215被布设和连接的壳体中。
[0019]每根绝缘导线210包括中心导体220，所述中心导体220由诸如含氟聚合物，聚氯乙烯，或聚烯烃一一如聚乙烯一一之类的绝缘材料225围绕。导体220可以是铜或镀铜(例如镀银铜，镀锡铜，或镀金铜)或不同的导电材料。导体220可以是实心的或绞合的并且可以具有约52AWG(直径为0.020毫米(0.00078英寸))至36AWG(直径为0.13毫米(0.005英寸)(实心导线)、直径为0.15毫米(0.006英寸)(绞合导线))的规格尺寸。导体220的材料和规格可被选择成促进期望电流流过给定的导体220。例如，导体220的规格可以被降低(即，直径增大)，以便于增大的电流流动。可使用与实心相对的绞合导线来提高电缆16的整体柔性。绝缘导线210可以全部具有相同的特性或者可以是不同的。S卩，绝缘导线210可具有不同的规格、不同的导体等。
[0020]围绕导体220的绝缘材料225可以由下述材料制成，所述材料例如是含氟聚合物、或聚烯烃一一例如聚乙烯一一或诸如聚氯乙烯之类的材料。绝缘材料225的厚度可为大约0.05-0.64毫米(0.002-0.025英寸)。绝缘材料225的增加的厚度改善了串扰特性(即减小导线之间的互电容)，因此，降低了相邻的绝缘导线210之间的串扰。另一方面，增加厚度降低了可被定位在编织屏蔽罩205内的绝缘导线210的总的数量。绝缘材料的厚度可被用于控制电容和特性阻抗。
[0021]导电涂层230被形成在绝缘材料225的外侧表面上。导电涂层230可以是任何合适的材料，例如碳、石墨、石墨烯、银或铜，并且可以处于悬浮溶液中。可通过喷涂或分散工艺或适于施加导电材料的薄层的其它工艺施加导电涂层。在一种执行方式中，可以使用石墨在异丙醇中的胶态分散体或碳/石墨颗粒在悬浮在甲基乙基酮中的含氟聚合物粘合剂中的胶态分散体。例如，