專利名稱:扁平電纜以及具有該扁平電纜的電子設備的制作方法
技術領域:
本發明總的構思涉及一種扁平電纜,更具體地,涉及在兩個電子組件之 間連接以在它們之間傳輸信號的扁平電纜,以及具有該扁平電纜的電子設 備。
背景技術:
近來,數字產品,例如包括數字電視和數字通用盤(DVD)播放器的家 用設備,包括復印機、打印機、傳真機和掃描儀的辦公用品以及各種類型的 計算設備,已經被積極地引入市場,并且為改進這些數字產品的性能已經進 行了各種研究。數字產品的整體性能取決于包括硬件性能和軟件性能的各種因素。數據 信號傳輸/接收性能也對數字產品的性能產生很大的影響。數據信號傳輸/接 收性能取決于將數據信號從數據傳輸器沒有失真地傳輸到數據接收器有多 快。已經研發了多種用于傳輸和接收數據信號的方案,在這些方案中,低壓 差動信號(low voltage differential signaling, LVDS )方案近來被廣泛使用。 LVDS方案是一種數據通信^l支術,其中,傳輸數據信號時,數據傳輸器將原 始信號及其反轉信號一起傳輸,數據接收器檢測傳輸的這兩個信號之間的差 并以基于檢測到的差來修復原始信號。為了在LVDS方案中傳輸和接收數據信號,需要通過信號傳輸電纜將傳 輸和接收數據信號的兩個電子組件相互連接。近來,廣泛采用柔性扁平電纜 (FFC)作為信號傳輸電纜。該扁平電纜薄而且容易變形,使得其適合于最 近的小而薄的數字產品,并且有效地利用在具有移動數據傳輸器的數字產 品,例如掃描儀,復印機和噴墨打印機。典型的,該扁平電纜包括由絕緣材料例如聚酯制成的絕緣構件以及嵌在 絕緣構件中的多個薄的導體。在該扁平電纜中,期望的信號到達具有由臨近 導體形成的電磁場的電纜的輸出端。該電磁場的強度對信號傳輸產生很大的影響。圖l是傳統扁平電纜的示意性截面圖,該傳統扁平電纜在掃描儀中使用, 用來連接掃描儀中的圖像傳感器和主板。如圖1所示,傳統扁平電纜由附圖標記10表示,其包括薄的絕緣構件 11和在絕緣構件11內設置的多條接地線12和多條信號線13和14。信號線13和14被分成用來傳輸正信號的正信號線13和用來傳輸負信號的負信號線 14。這些接地線12和信號線13和14以接地線12、正信號線13、負信號線 14和接地線12的順序排成一^%然而,在具有這樣單層結構的傳統扁平電纜10中,在每條正信號線13 和每條負信號線14之間窄的范圍內形成用"e"表示的電磁場,如圖1所示。 由于這個原因,如果電纜IO越長,在電纜IO的輸出端會發生越嚴重的失真。例如,假定扁平電纜10長750mm,利用扁平電纜10來傳輸lOOMHz 的低壓差動信號。在這種情況下,如圖2的示意圖所示,在電纜10的輸出 端,每個正信號和每個負信號表現出不穩定的波形,而且作為這兩個信號之 間的差的輸出端差動信號也表現出不穩定的波形。由于這個原因,存在這樣 一個問題,這些信號對外部噪聲信號很敏感并且容易失真。另外,傳統扁平電纜IO在其兩個端部的每一個上具有成行設置的插腳。 由于這個原因,如果電纜10的插腳的數量增加,則電纜10的寬度將增加。 結果,插腳的數量受到限制,導致了對增加將傳輸的數據數量的限制。發明內容本發明總的構思提供一種扁平電纜和具有該扁平電纜的電子設備,該扁 平電纜能夠最低限度地受外界噪音的影響,穩定地傳輸數據信號而沒有失 真,并且增加了要傳輸的數據的數量。本發明總的構思的其他方面和/或效用將在隨后的說明書中部分闡述,并 且部分會從說明書中顯而易見,或可以通過其實踐獲悉。本發明總的構思的前述和/或其他方面以及效用可以通過提供一種扁平 電纜來獲得,該扁平電纜包括包括第一絕緣構件以及在該第一絕緣構件內 成行嵌入的多條第 一接地線和多條第 一信號線的第 一信號傳輸層;包括第二 絕緣構件以及在該第二絕緣構件內成行嵌入的多條第二接地線和多條第二 信號線的第二信號傳輸層;以及夾置在第一信號傳輸層和第二信號傳輸層之間的絕緣層,其中第一和第二信號傳輸層分別與絕緣層的兩側耦合以彼此面 對,每條第一接地線和每條第二接地線設置成彼此面對,并且每條第一信號 線和每條第二信號線設置成彼此面對。多條第 一接地線和多條第 一信號線可以以這樣的方式成行設置,使得兩 條第 一接地線分別設置在其中 一條第 一信號線的兩側,并且多條第二接地線 和多條第二信號線可以以這樣的方式成行設置,使得兩條第二接地線分別設置在其中 一條第二信號線的兩側。第 一信號線可以是用來傳輸正信號的正信號線,而第二信號線可以是用 來傳輸負信號的負信號線。作為替換,第一信號線可以是用來傳輸負信號的負信號線,而第二信號 線可以是用來傳輸正信號的正信號線。第 一插腳部件可以在第 一信號傳輸層的兩端分別設置,第 一插腳部件包 括第一接地線和第一信號線的外露端,而第二插腳部件可以在第二信號傳輸 層的兩端分別設置,第二插腳部件包括第二接地線和第二信號線的外露端。本發明總的構思前述和/或其他方面以及效用還可以通過提供一種電子設備來獲得,該電子設備包括第一電子組件;第二電子組件,傳輸信號到 第一電子組件并接收來自第一電子組件的信號;以及扁平電纜,將第一和第 二電子組件相互連接以實現第一和第二電子組件之間的數據傳輸和接收,其 中該扁平電纜包括包括第一絕緣構件以及在該第一絕緣構件內成行嵌入的 多條第 一接地線和多條第 一信號線的第 一信號傳輸層;包括第二絕緣構件以 及在該第二絕緣構件內成行嵌入的多條第二接地線和多條第二信號線的第 二信號傳輸層;以及夾置在第一信號傳輸層和第二信號傳輸層之間的絕緣 層,其中第一和第二信號傳輸層分別與絕緣層的兩側耦合以彼此面對,每條第一接地線和每條第二接地線設置成彼此面對,并且每條第一信號線和每條 第二信號線設置成彼此面對。本發明總的構思的前述和/或其他方面以及效用還可以通過提供一種扁 平電纜以連接兩個電子組件來獲得,該扁平電纜包括第一絕緣構件,該第 一絕緣構件包括設置在其中的第一組接地線和信號線;第二絕緣構件,該第 二絕緣構件包括設置在其中的第二組接地線和信號線;以及在第一絕緣構件 和第二絕緣構件之間設置的絕緣層,該絕緣層具有粘結性能以粘結到每個第 一絕緣構件和第二絕緣構件的一側,并具有一厚度使得扁平電纜的差動阻抗與其中扁平電纜連接的兩個電子組件的差動阻抗相同。該第 一和第二絕緣構件可以粘結到該絕緣構件,使得第 一和第二接地線 彼此面對以及第 一和第二信號線彼此面對。該扁平電纜還可以包括在第 一絕緣構件的兩端設置的第 一插腳部件,其 包括第一接地線和第一信號線的外露端;以及在第二絕緣構件的兩端設置的 第二插腳部件,其包括第二接地線和第二信號線的外露端。該扁平電纜還可以包括可拆裝地將其一側連"^妄到扁平電纜的一端和可 拆裝地將其另一側連接到相應的電子組件的連接器構件,該連接器構件包括連接器本體,與相應的電子組件連接;在連接器本體中設置的多個第一 端子,對應于第一插腳部件中相應的一個;以及在連接器本體中設置的多個 第二端子,對應于第二插腳部件中相應的一個。該連接器構件還可以包括在其中心設置的耦合槽,以收納扁平電纜相應 的端部,其中多個第一端子在耦合槽的一側成行設置以從該側突出,且多個 第二端子在耦合槽的另 一側成行設置以從該另 一側延伸并面對第 一端子。
本發明總的構思的這些和/或其他方面和效用將從下面結合附圖對實施 例的描述變得清晰且更容易理解,在附圖中圖1是傳統扁平電纜的示意性截面圖;圖2是示出通過傳統扁平電纜傳輸的信號的波形的示意圖;圖3是具有根據本發明總的構思的示范性實施例的扁平電纜的電子設備 的示意性側視圖;圖4是根據圖3的實施例的扁平電纜的示意性透視圖;圖5是根據圖3的實施例的扁平電纜的截面圖;圖6是示出通過根據圖3的實施例的扁平電纜傳輸的信號的波形的示意圖;圖7是連接器的示意性平面圖,根據圖3的實施例的扁平電纜與該連接 器耦合;以及圖8是連接器耦合器的示意性平面圖,圖7所示的連接器與該連接器耦 合器耦合。
具體實施方式
現在將詳細參考本發明總的構思的實施例,其實例在附圖中示出,其中 相同的附圖標記通篇表示相同的元件。以下通過參考附圖來描述這些實施例 以解釋本發明總的構思。以下將參照附圖描述根據本發明總的構思的示范性實施例的扁平電纜 以及具有該扁平電纜的電子設備。如圖3所示,根據本實施例具有扁平電纜的電子設備包括第一電子組件20和第二電子組件30,該第一電子組件20包括圖像傳感器(未示出),并 在相互移動時用來讀取圖像,該第二電子組件30用來接收從第一電子組件 20傳輸的圖像信號。第一和第二電子組件20和30經由柔性的扁平電纜40 相互連接。這里,第一和第二電子組件20和30以低壓差動信號(LVDS) 方案傳輸和接收信號。扁平電纜40將第一電子組件20和第二電子組件30相互連接,使得信 號可以在電子組件20和30之間傳輸。連接器70分別與第一電子組件20和 第二電子組件30耦合,以在電子組件20和30之間連接扁平電纜40。如圖4所示,扁平電纜40包括第一和第二信號傳輸層50和60以提供 信號傳輸,并且絕緣層45夾置在第一信號傳輸層50和第二信號傳輸層60 之間。第一信號傳輸層50包括第一絕緣構件51以及成行嵌入在該第一絕緣構 件51內的多條第一接地線52和多條第一信號線53。第一絕緣構件51可以 由絕緣材料例如聚酯制成。第 一接地線52和第 一信號線53可以由插入第一 絕緣構件51內的薄的導體制成。每條第一接地線52和每條第一信號線53 成對并彼此間隔開預定的距離。這里,第一信號線53是用來傳輸正信號的正信號線。多條第一接地線 52和多條第 一信號線53成行地以使得兩條第一接地線52設置在第 一信號線 53的每一側的方式排列。雖然在圖4中示出了在第一絕緣構件51內存在四條第一接地線52和三 條第一信號線53,但是應該理解的是,本發明總的構思并不局限于此,而且 第一接地線52的數量和第一信號線53的數量可以被多樣化地修改。在第一信號傳輸層50的兩個端部分別設置的是包括第一接地線52和第 一信號線53的外露端的第一插腳部件54。這些第一插腳部件54插入連接器70中,該連接器70與第一電子組件20和第二電子組件30耦合。第二信號傳輸層60具有與第一信號傳輸層50相同的結構。也就是說, 第二信號傳輸層60包括第二絕緣構件61以及成行嵌入在該第二絕緣構件61 內的多條第二接地線62和多條第二信號線63 。多條第二接地線62和多條第 二信號線63成行地以使得其中兩個第二接地線62分別設置在第二信號線63 的每一側的方式排列。這里,第二信號線63是用來傳輸負信號的負信號線。 第二接地線62與第一信號傳輸層50的第一接地線52的數量相同,而第二 信號線63與第一信號傳輸層50的第一信號線53的數量相同。在第二信號傳輸層60的兩端分別設置的是相應于第一信號傳輸層50的 第一插腳部件54的第二插腳部件64。這些第二插腳部件64包括第二接地線 62和第二信號線63的外露端。與第一插腳部件54—起,第二插腳部件64 分別被插入連接器70中,該連接器70設置在第一電子組件20和第二電子 組件30中。通過將第一插腳部件54和第二插腳部件64插入連接器70中, 在第一電子組件20和第二電子組件30之間經由該扁平電纜40實現了電連 接。該第一和第二信號傳輸層50和60彼此面對,同時在其間設置有絕緣層 45,如圖4和5中所示。這里,每條第一接地線52和每條第二接地線62也 設置成彼此面對,并且每條第一信號線53和每條第二信號線63也設置成彼 jt匕面只十。作為替換,負信號可以通過第一信號傳輸層50的第一信號線53傳輸, 而正信號可以通過與第 一信號線53面對的第二信號傳輸層60的第二信號線 63傳輸。絕緣層45具有粘結性能并夾置在第一和第二信號傳輸層50和60之間。 該絕緣層45由絕緣材料例如聚酯制成。該絕緣層45具有適當設置的 一厚度, 以使得扁平電纜40的差動阻抗與第一和第二電子組件20和30的差動阻抗 相同。如本領域所熟知的,絕緣層45的介電常數在設置絕緣層45的厚度時 被重點考慮。根據本實施例具有上述結構的扁平電纜40中,當正信號和負信號分別 通過第一和第二信號線53和63傳輸時,在每條第一信號線53和每條第二 信號線63之間形成強的電磁場E,如圖5所示。結果,即使電纜40更長, 信號也能通過第一和第二信號線53和63清晰地傳輸而不失真。例如,假設本實施例的扁平電纜40是750mm長,使用該扁平電纜40 傳輸100MHz的低壓差動信號。在這種情況下,如圖6中的示意圖所示,每 個正信號和每個負信號在電纜40的輸出端表現出穩定的波形,以及在輸出 端作為這兩個信號之間的差的差動信號也表現出穩定的波形。因此,信號可 以穩定地傳輸而不失真,同時最低限度地受外界噪音的影響。圖7示出分別與第一電子組件20和第二電子組件30耦合的連接器70, 以在這些電子組件20和30之間連接扁平電纜40,以及圖8示出設置在第一 和第二電子組件20和30中的連接器耦合器21,以分別與連接器70耦合。如圖7所示,每個連接器70包括連接器本體71,與第一和第二電子 組件20和30中對應的一個耦合;多個第一端子72,設置在連接器本體71 中以對應于扁平電纜40的第 一插腳部件54中相應的 一個;多個第二端子73, 設置在連接器本體71中以對應于扁平電纜40的第二插腳部件64中相應的 一個;以及多個端子連接構件74,分別與第一和第二端子72和73連接。第 一和第二端子72和73以及端子連接構件74由能傳輸電信號的導電材料制 成。在連接器本體71的中心設置耦合槽75以收納扁平電纜40相應的端部。 該多個第一端子72成行設置在耦合槽75的一側以從該側突出,并且該多個 第二端73成行設置在耦合槽75的另一側以面對第一端子72并從該另一側 突出。在扁平電纜40相應的端部插入連接器本體71的耦合槽75時,相應的 第 一插腳部件54的第 一接地線52和第 一信號線53分別與第 一端子72接觸, 并且相應的第二插腳部件64的第二接地線62和第二信號線63分別與第二 端子73接觸。結果,在第一插腳部件54的第一接地線52和第一信號線53 與第一端子72之間實現電連接,并且在第二插腳部件64的第二接地線62 和第二信號線63與第二端子73之間實現電連接。如圖8所示,在與連接器70耦合的第一和第二電子組件20和30的每 個連接器耦合器21中設置多個通孔22、 23和24。設置在每個第一和第二電 子組件20和30中的接地連接線25和第一和第二信號連接線26和27通過 通孔22、 23和24分別與扁平電纜40的第一和第二接地線52和62以及第 一和第二信號線53和63連接。在每個連接器70與相應的連接器耦合器21耦合時,通孔22、 23和24完全由連接器本體71覆蓋。另一方面,上述電子設備可以例如是掃描儀,其中第一電子組件20是 可移動的,第二電子組件30是固定的并且第一和第二電子組件20和30經 由扁平電纜40相互連接,而且本發明總的構思并不局限于此。應該理解的 是,本發明總的構思除掃描儀外,還可以應用到任何其中設置并經由扁平電 纜相互連接的至少兩個傳輸和接收信號的電子組件的電子設備。從上述說明中可以清楚,根據本發明總的構思,傳輸正信號的每條第一 信號線和傳輸負信號的每條第二信號線設置成彼此面對同時彼此間隔預定 的距離。結果,在正和負信號分別通過第一和第二信號線傳輸時,在第一信 號線和第二信號線之間形成了強的電磁場。因此,信號可以被清晰地傳輸而 沒有失真,同時最低限度地受外界噪音的影響。此外,因為傳輸信號的信號線形成為上層和下層兩層,所以可以增加要 傳輸的數據的數量和信號線的數量而不需要增加電纜的寬度。雖然已經示出和描述了本發明總的構思的 一些實施例,但本領域技術人 員應該理解的是,在這些實施例中可以進行修改,而不偏離本發明總的構思 的原則和精神,本發明總的構思的范圍由權利要求及其等同特征來限定。
權利要求
1、一種扁平電纜,包括第一信號傳輸層,包括第一絕緣構件以及成行嵌入在所述第一絕緣構件內的多條第一接地線和多條第一信號線;第二信號傳輸層,包括第二絕緣構件以及成行嵌入在所述第二絕緣構件內的多條第二接地線和多條第二信號線;以及絕緣層,夾置在所述第一信號傳輸層和第二信號傳輸層之間,其中所述第一信號傳輸層和第二信號傳輸層分別與所述絕緣層的兩側耦合,以彼此面對,每條所述第一接地線和每條所述第二接地線設置成彼此面對,并且每條所述第一信號線和每條所述第二信號線設置成彼此面對;
2、 根據權利要求1的扁平電纜,其中所述多條第一接地線和所述多條 第一信號線以使得兩條所述第一接地線分別設置在一條所述第一信號線的 兩側的方式成行設置,而且所述多條第二接地線和所述多條第二信號線以使 得兩條所述第二接地線分別設置在一條所述第二信號線的兩側的方式成行 設置。
3、 根據權利要求2的扁平電纜,其中所述第一信號線是傳輸正信號的 正信號線,而所述第二信號線是傳輸負信號的負信號線。
4、 根據權利要求2的扁平電纜,其中所述第一信號線是傳輸負信號的 負信號線,而所述第二信號線是傳輸正信號的正信號線。
5、 根據權利要求2的扁平電纜,其中第一插腳部件分別設置在所述第 一信號傳輸層的兩端,所述第一插腳部件包括所述第一接地線和第一信號線 的外露端;以及第二插腳部件分別設置在所述第二信號傳輸層的兩端,所述 第二插腳部件包括所述第二接地線和第二信號線的外露端。
6、 一種電子設備,包括 第一電子組件;第二電子組件,將信號傳輸到所述第 一 電子組件并從所述第 一 電子組件 接收信號;以及扁平電纜,將所述第一電子組件和第二電子組件相互連接以使所述信號 在所述第 一 電子組件和第二電子組件之間傳輸和接收, 其中所述扁平電纜包括第 一信號傳輸層,包括第 一絕緣構件以及成行嵌入在所述第 一絕緣構件內的多條第 一接地線和多條第 一信號線;第二信號傳輸層,包括第二絕緣構件以及成行嵌入在所述第二絕緣構件內的多條第二接地線和多條第二信號線;以及絕緣層,夾置在所述第一信號傳輸層和第二信號傳輸層之間;其中所述第 一信號傳輸層和第二信號傳輸層分別與所述絕緣層的兩側耦合,以彼此面對,每條所述第一接地線和每條所述第二接地線設置成彼此面對,并且每條所述第一信號線和每條所述第二信號線設置成4皮jt匕⑥只于。
7、 根據權利要求6的電子設備,其中所述多條第一接地線和多條第一 信號線以使得兩條所述第一接地線分別設置在一條所述第一信號線的兩側 的方式成行設置,并且所述多條第二接地線和多條第二信號線以使得兩條所 述第二接地線分別設置在一條所述第二信號線的兩側的方式成行設置。
8、 根據權利要求7的電子設備,其中所述第一信號線是傳輸正信號的 正信號線,而所述第二信號線是傳輸負信號的負信號線。
9、 根據權利要求7的電子設備,其中所述第一信號線是傳輸負信號的 負信號線,而所述第二信號線是傳輸正信號的正信號線。
10、 根據權利要求7的電子設備,其中第一插腳部件分別設置在所述第 一信號傳輸層的兩端,所述第一插腳部件包括所述第一接地線和第 一信號線 的外露端;以及第二插腳部件分別設置在所述第二信號傳輸層的兩端,所述 第二插腳部件包括所述第二接地線和第二信號線的外露端。
11、 根據權利要求10的電子設備,其中連接器設置在所述第一電子組 件和/或第二電子組件中以與所述扁平電纜耦合,所述連接器包括具有收納所 述扁平電纜的槽的連接器本體,安裝在所述槽中對應于所述第一插腳部件中 相應的一個的多個第一端子,以及安裝在所述槽中對應于所述第二插腳部件 中相應的一個并面對所述第一端子的多個第二端子。
12、 根據權利要求11的電子設備,其中在所述連接器本體中設置多個 端子連接構件以分別與所述第一端子和第二端子連接,并且在所述第一電子 組件和/或第二電子組件中設置連接器耦合器以與所述連接器耦合,在所述連 接器耦合器被所述連接器本體覆蓋時,所述連接器耦合器具有多個通孔,所 述多個通孔分別與所述端子連接構件連接。
13、 一種連接兩個電子組件的扁平電纜,包括第 一絕緣構件,包括設置在其中的第一組接地線和信號線; 第二絕緣構件,包括設置在其中的第二組接地線和信號線;以及 絕緣層,夾置在所述第一絕緣構件和第二絕緣構件之間,所述絕緣層具 有粘結性能以粘結到每個所述第一絕緣構件和第二絕緣構件的一側,并具有 一厚度使得所述扁平電纜的差動阻抗與其中所述扁平電纜連接的所述兩個 電子組件的差動阻抗相同。
14、 根據權利要求13的扁平電纜,其中所述第一絕緣構件和第二絕緣 構件粘結到所述絕緣層,使得所述第 一接地線和第二接地線彼此面對而且所 述第一信號線和第二信號線彼此面對。
15、 根據權利要求14的扁平電纜,還包括第一插腳部件,設置在所述第一絕緣構件的兩端,所述第一插腳部件包 括所述第一接地線和第一信號線的外露端;以及第二插腳部件,設置在所述第二絕緣構件的兩端,所述第二插腳部件包括所述第二接地線和第二信號線的外露端。
16、 根據權利要求15的扁平電纜,還包括連接器構件,所述連接器構件的一側可拆裝地連接到所述扁平電纜的一 端并且另一側可拆裝地連接到相應的電子組件,所述連>^妄器構件包括 連接器本體,與相應的電子組件連接;多個第一端子,設置在所述連接器本體中以對應于所述第一插腳部 件中相應的一個;以及多個第二端子,設置在所述連接器本體中以對應于所述第二插腳部 件中相應的一個。
17、 根據權利要求16的扁平電纜,其中所述連接器構件還包括 耦合槽,設置在所述連接器構件的中心來收納所述扁平電纜相應的端部,其中所述多個第一端子成行設置在所述耦合槽的一側以從該側突出,且 所述多個第二端子成行設置在所述耦合槽的另一側以從所述另一側延伸并 面對所述第一端子。
全文摘要
本發明涉及一種扁平電纜和具有該扁平電纜的電子設備。該扁平電纜包括第一信號傳輸層,其包括第一絕緣構件以及在該第一絕緣構件內成行嵌入的多條第一接地線和多條第一信號線;第二信號傳輸層,其包括第二絕緣構件以及在該第二絕緣構件內成行嵌入的多條第二接地線和多條第二信號線;以及在第一信號傳輸層和第二信號傳輸層之間夾置的絕緣層。第一和第二信號傳輸層分別與絕緣層的兩側耦合,并彼此面對,每條第一接地線和每條第二接地線設置成彼此面對,并且每條第一信號線與每條第二信號線設置成彼此面對。在每條第一信號線和每條第二信號線之間形成強的電磁場,使得信號通過第一和第二信號線可以穩定地傳輸。
文檔編號H01B11/00GK101241781SQ20071030358
公開日2008年8月13日 申請日期2007年11月30日 優先權日2007年2月6日
發明者李在烈 申請人:三星電子株式會社