專利名稱：一種小邊空的扁平電纜的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種扁平電纜。
一般，顧名思義，扁平電纜至少包括一個置于至少兩層絕緣材料(可能還伴隨有屏蔽材料)之間的縱向導體。
扁平電纜廣泛用于電子工業和計算機工業中。
采用熱壓加工或者采用熱壓加滾壓制造帶狀電纜的技術用于借助熔融的材料隨即冷卻而把各個導體攏到一起。
還存在一種將所述導體密封在兩個層壓的薄膜之間而獲得的滾制扁型導體的扁平電纜，一般由一層為電纜提供機械性能和電氣性能的熱穩定的熱塑性層和一層或多層在受到加熱和壓力時提供粘合力的熱塑性層制成。
根據環境的不同，絕緣層中可以包含各種各樣的其他層次，既提供上述兩薄膜之間的較強粘合力，又提供對被密封導體的較強粘合力。
這種扁平柔性電纜(FFC)的主要優點是比其他元件更低的安裝成本。
盡管為降低潛在損壞而執行的檢驗標準越來越嚴格，消費電子產品并不必須要求復雜的元件。在該類市場上，注意力更多地轉到需要盡可能低的成本方面。當然也存在某些要求高技術標準例如要求FFC必須經受得住幾百萬次的彎曲試驗的某些應用。
FFC高度適合于這類應用并且已經完全取代上面提到的其他技術。
然而，盡管這類電纜能傳輸的電流或電壓很低，目前制造FFC的技術還是需要使用很大的邊空。那些沿著滾壓FFC的兩側邊緣的邊空對于防止產品在使用例如彎折時損壞和裂層是必不可少的。邊空可以是在最外邊的導體之外十分之幾毫米至幾個毫米寬。
這些大而必要的邊空有各種其他缺點，特別是
必要的邊空以及方法所固有的公差；對壓成的帶狀電纜的大的總寬度；由于該寬度而占據較大容積；以及邊空的有限機械強度，特別是在摩擦其他部件的情形(有限的抗磨性、低劣的抗扯性，裂層的危險等等)。
很清楚，在制造那些產品中所需要的這種邊空成了特別是高技術應用的一個實際障礙。例如僅僅使用在公差與電纜尺寸匹配的腔室中運動的電纜，就包括考慮電纜的最大公差以及腔室的最大公差兩方面。這就是說，用電纜的最小尺寸和腔室的最大尺寸所產生的很大公隙能引起電纜和腔室的過早磨破，并且還能引起由振動產生的噪聲(如果有振動的話)。
面積也是一個問題。制造FFC所要求的邊空占據的面積，如果用其他方法可能消除邊空的話，就可容納一個甚至兩個安裝好的導體來取代邊空。
此外，在電磁波現象能夠破壞信號發送的環境中，FFC電纜不抗干擾。若是邊空小一些，則圍繞這種FFC放置的屏蔽層就會寬度小一些，因而費用也會少些。
而且，在電纜上進行的各種機械操作(收放，扭曲，…)能引起包裹導體的兩層薄膜之間橫向錯位。這種錯位排除了獲得預先形成在各層封裝薄膜上的局部裸露區域精確重疊對準的任何可能性，因而使得橫向連接到電纜成為不可能的事。
此外，屏蔽傳統的扁平電纜還有更進一步的困難，因為需要將屏蔽層(銅編織層，涂敷鋁的聚酯薄片，…)接地，例如將它焊接到一個導體上。
本發明的一個目的就是解決上面的技術和經濟問題。
根據本發明，這個目的通過至少包括一個置于至少兩層絕緣材料有時還伴有屏蔽材料之間的縱向導體的扁平電纜達到；其特征在于所述各層次通過至少一個部分由熱穩定材料制成并至少在其內側面涂敷著熱熔性粘合劑的至少一種襯帶圍繞導體一層或多層厚度的縱向折疊層構成。
專用名詞“熱穩定材料”用來表示一種在兩個方向拉長之后具有很大熱穩定性的材料。
熱熔性粘合劑是一種物質，它除了具有粘合性能外，還具有一個低于構成其承載體或背襯的熱穩定條帶的熔化溫度。
根據一個有用的特性，所述襯帶在兩面均涂上粘合劑。粘合劑的厚度可在襯帶上適當地變化，以局部修正電纜的厚度或者是為了造出準備用于裸露的區域。
在一個變體實施例中，縱向折疊層通過朝自身方向往回折疊襯帶起碼是順著側邊形成，從而將導體約束在電纜的中央。
在另一個變例中，縱向折疊層通過折疊長度互不相干可能還是不同種類的多條襯帶形成。
根據又一個特性，襯帶在折疊前是一個單個的零件，它的一個側端區域載有導體。
在一個特別的實施例中，襯帶包括一個具有帶狀屏蔽材料(在折疊前就固定在其內側面上)的絕緣材料基底。
此外，可以采取措施使屏蔽帶條在折疊之后與導體之一接觸。
而且，所述各層次局部包括有凹口或間隙讓導體和或屏蔽材料裸露出來，目的是使得橫向連接導體而不用割斷或剝去電纜表層。
在另一個變體實施例中，襯帶的側端邊被安裝得互相碰觸。
在另一個變例中，所述襯帶的厚度在橫穿其寬度的方向變化。
最好，熱穩定材料選自由熱穩定聚酯、對苯二甲酸酯、聚烯烴類、聚酰亞胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚苯撐硫、聚砜、以及聚醚亞胺組成的材料群。
而且，熱熔性粘合劑最好選自由苯乙烯聚合物、聚烯烴類、對苯二甲酸酯、纖維素聚合物、聚酰胺、甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯(PVC)、熱塑性合成橡膠(TPE)、聚氨酯(PU)、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、以及聚丁烯對苯二甲酸酯(PBT)組成的材料群。
屏蔽材料為鋁或純銅或涂敷金屬的聚酯，或者甚至是用一層絕緣薄膜和一層導電箔制成的疊片。
本發明還提供一種制造扁平電纜的方法，其特征在于
首先用熱穩定材料制出一個絕緣基底；所述基底的至少一個面被涂以熱熔性粘合劑；然后通過將至少一個縱向導體固定在絕緣基底的一個側邊端區域(有時還在同一面距導體一距離處伴有一個屏蔽帶條)而制備出一條襯帶；其后，從導體區域開始，將襯帶連續朝自身方向往回折疊以形成至少兩層絕緣層(有時還伴有兩層屏蔽層)，把導體約束在中間；以及對折疊過的襯帶進行熱滾壓。
根據本發明的一個有用特性，屏蔽帶條被固定到絕緣基底上距最近導體的一個預定距離處，以確保折疊操作建立起所述屏蔽帶條和一個導體之間的縱向接觸。
在一個變例中，具有低介電常數的一個材料厚度被固定在屏蔽帶條的至少一個面上。
根據另一個特性，絕緣基底的一個縱向端邊被切去，以便讓至少一部分導體和屏蔽帶條的相應縱向端頭在帶上裸露出來。
這一安排使得有可能通過將屏蔽帶條的周邊連接到端部的導體上形成一個地回路。
在本發明的電纜中，邊距被縮減到最小等于帶的厚度，這是很小的。從而，不存在像傳統的扁平電纜受到機械應力或熱沖擊時的情形那樣的電纜邊緣裂層的危險。
當襯帶的兩端邊被放置得相觸時，反復彎折電纜所產生的力對粘合區不起作用，由此改善了電纜的抗撓曲性，并因而改善了它的壽命。
此外，由于各層次均由單獨長度的襯帶折疊而成，就有可能使局部裸露的電纜區域面對面地互相疊合在一起，而沒有任何的錯位。因而很容易進行局部的橫向連接。
而且，通過將幾個疊層的襯帶圍繞導體把電纜做得很厚，有可能獲得很好的電纜介電性能。
本發明的電纜很容易制造，而且其結構比傳統的扁平電纜更均勻、更緊湊。
通過閱讀下面結合附圖的描述，將會更好地理解本發明，在附圖中

圖1是本發明電纜的第一實施例的簡略的截面視圖2、3、4和5是本發明電纜的其他實施例的簡略視圖；圖6a和6b分別為本發明的襯帶的一個實施例在折疊前的端視圖和平面視圖；圖7a和7b分別為圖6a和6b的實施例中折疊后的本發明電纜的平面視圖和端視圖；圖8a和8b分別為本發明的襯帶的另一個實施例在折疊前的端視圖和平面視圖；以及圖9a和9b分別為圖8a和8b的實施例中折疊后的本發明電纜的平面視圖和端視圖。
一般，本發明的扁平電纜至少包括一個(在圖1至5作為例子示出的實施例中為三個)置于至少兩層絕緣材料之間的縱向導體C。絕緣層通過圍繞一個至少部分地用熱穩定材料基底制成的襯墊材料帶1的導體C縱向折疊層R0、R1、R2…而構成。在折疊之前，基底至少在表面被涂覆一層熱熔性粘合劑。
于是，襯帶1的縱向折疊層R0、R1…形成一層或多層厚度的絕緣材料圍繞導體C。
熱穩定材料最好選自由熱穩定聚酯、對苯二甲酸酯、聚烯烴類、聚酰亞胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚苯撐硫、聚砜、以及聚醚亞胺組成的材料群。
粘合劑最好選自由苯乙烯聚合物、聚烯烴類、對苯二甲酸酯、聚酰胺、甲基丙烯酸酯和纖維素聚合物、聚氯乙烯(PVC)、熱塑性合成橡膠(TPE)、聚氨酯(PU)、聚乙烯對苯二甲酸酸(PET)、以及聚丁烯對苯二甲酸酯組成的材料群。作為舉例，粘合劑可以液體的形式或事先熔化一種顆粒而得到的熱凝膠的形式加在基底上。
在圖1的實施例中，通過將襯帶1朝自身方向往回折疊至少順著側邊形成折疊層R0、R1和R2，從而將導體約束在電纜的中央。襯帶1的外側端1b的自由邊緣被固定到里面的折疊層R0上。襯帶1的內側端1a的自由邊緣被固定得例如說與導體C的側面相接觸。
在這一情形下，扁平電纜的厚度是不均勻的，不過可得到一個較大的粘合面積。由折疊層R0、R1和R2形成的絕緣層在適當之處具有局部的間隙或凹口，形成讓導體裸露的相應區域，以便能夠橫向連接全部或僅僅一些導體而不需要割斷電纜也沒有任何水平錯位的危險。
在圖2的實施例中，襯帶1的折疊層R0和折疊層R1各自側端的自由邊緣1a和1b固定得互相碰觸，從而能夠獲得均勻的厚度和較好的成品。
在圖3的實施例中，扁平電纜具有用不同種類的多個長度互不相干的預定寬度的襯帶1、2和3組成的多個縱向折疊層。于是在適當之處，有可能通過各折疊層使用不同的絕緣材料提供對導體的復合包覆。
每一個往回折疊的折疊層的端側面在這一情形也互相觸靠，這意味著疊在一起的襯帶1、2和3需要逐漸增加寬度。此外，每一襯帶1、2和3的各自厚度可以不同，襯帶1、2或3可隨意在兩面涂以粘合劑以增強各層之間粘合力。
自然，在需要使用相等寬度的不同襯帶時，每一折疊層的橫端側面1a、1b都不能互相碰觸，這造成厚度的累進增加。
在這種情況下，必須一開始就確定襯帶的單個寬度，使每一層都完全覆蓋在緊靠的下一層之上。如圖4所示。在該圖所示的實施例中，各層都剩有空隙V，該空隙可用粘合劑隨意填充。
空隙V的出現是因為襯帶的單個寬度不足以使折疊層R3、R5的端面相遇或者使折疊層R6、R8的端面相遇。
在這一情形，僅有折疊層R0和R2的端頭搭接并且折疊層R2的端面固定得面對折疊層R3的端面。
在圖5的實施例中，扁平電纜具有四個導體。導體C的尺寸不同于導體C’的尺寸，以致最好使用厚度不均勻而在橫穿其寬度方向變化的襯帶1，不然就使用厚度均勻但具有厚度變化的粘合劑涂層。
圖6a、6b和8a、8b示出折疊前的襯帶1。
下面參照圖6a、6b以及下列等等敘述制造本發明的一種屏蔽電纜的方法。
在這一情形，襯帶1包括一個如上所述的熱穩定絕緣材料基底10(至少在一面涂覆上熱熔性粘合劑)。襯帶1在鄰近側端面1a的區域中載有兩個導體C。在適當之處熱熔性粘合劑用于將導體平平地固定在襯帶1上。在折疊前，屏蔽材料帶條11預先固定在基底10的內側面(圖中的上側面)上。當然，屏蔽帶條11也可通過涂覆熱熔性粘合劑固定。
屏蔽金屬是一種導體，例如鋁或銅(制成箔或編織層的形式)或者甚至是一種涂敷金屬的聚酯或者一種由一層絕緣薄膜和一層導電箔組成的疊片。
此后，通過將襯帶1從有導帶C的區域開始往自身折疊相繼形成縱向折疊層R0、R1、R2和R3，以形成至少兩層絕緣層和兩層屏蔽層，導體C則被約束在它們之間。折疊線R0、R1、R2和R3示于圖6b和圖8b。
最后，對折疊成的帶進行熱滾壓以把電纜做得平整緊湊；熱熔性涂料既參與提供各個不同的折疊層之間的粘合，又參與提供折疊層與導體和/或屏蔽帶條之間的粘合。
滾壓步驟最好用熱滾壓機進行。
在圖6a、6b、7a和7b的實施例中，屏蔽帶條固定在基底10上離最近的導體一個預定距離d處，使得通過折疊操作在帶11和一個導體C之間建立起縱向接觸，如圖7b的左部所示。于是在這一情形，距離d小于兩個導體的外側邊之間的距離D。
差△表示由于折疊在導體C和屏蔽帶條11之間形成的區域的寬度。
在圖8b中，屏蔽帶條11和最近的導體之間的距離d大于導體C的端側邊之間的距離D。
于是，在這一情形下，正如在圖9b中所看到的一樣，折疊之后在導體和屏蔽帶條之間不存在接觸。
于是，屏蔽帶條11借助基底10的熱穩定絕緣材料保持與導體隔開。
如圖6b和8b所示，襯帶1的縱向端側邊1c有一個在絕緣基底10上切成的凹口100，使得導體c和屏蔽帶條11的相應縱向端至少部分地裸露出來。
在一個變體實施例(未示出)中，至少在屏蔽帶條11的一個面上固定著一層具有低介電常數的材料厚度，目的是通過把導體進一步移離屏蔽層而獲得更高的阻抗或更低的電容。
權利要求
1.一種扁平電纜，至少包括一個置于至少兩層絕緣材料有時還有一層屏蔽材料之間的縱向導體(C，C’)；其特征在于所述各層次通過將至少一部分由熱穩定材料制成并至少在其內側面涂上熱熔性粘合劑的至少一種襯帶(1)圍繞導體(C，C’)一層或多層厚度的縱向折疊層組成。
2.根據權利要求1的電纜，其特征在于所述襯帶(1)在兩面均涂上粘合劑。
3.根據權利要求1或2的電纜，其特征在于縱向折疊層(R0，R1，R2，……)通過將襯帶(1)朝自身方向往回折疊而至少順著側邊形成，以此將導體(C)約束在電纜中央。
4.根據權利要求1或2的電纜，其特征在于縱向折疊層(R0，R1，R2，……)通過將長度互不相干的多條可能是不同種類的襯帶(1)折疊而成。
5.根據前面任一條權利要求的扁平電纜，其特征在于襯帶(1)在折疊之前是一個單個的零件，在一個側端區載著導體(C)。
6.根據前面任一條權利要求的扁平電纜，其特征在于襯帶(1)包括一個具有折疊前在其內側面上固定著屏蔽材料帶條(11)的絕緣材料基底(10)。
7.根據權利要求6的扁平電纜，其特征在于屏蔽帶條(11)在折疊后與一個導體(C)接觸。
8.根據前面任一條權利要求的電纜，其特征在于所述各層局部包括凹口或間隙讓導體(C，C’)和/或屏蔽帶條(11)裸露，以用于從橫向連接到導體上而不需割斷或剝開電纜。
9.根據前面任一條權利要求的電纜，其特征在于襯帶(1)的側端自由邊緣(1a、1b)固定得互相碰觸。
10.根據前面任一條權利要求的電纜，其特征在于所述襯帶(1)是厚度在橫過其寬度的方向變化。
11.根據前面任一條權利要求的電纜，其特征在于熱穩定材料選自由熱穩定聚酯，對苯二甲酸酯，聚烯烴類、聚酰亞胺、聚醚酮、聚醚醚酮；聚苯撐硫、聚砜以及聚醚亞胺構成的材料群。
12.根據前面任一條權利要求的電纜，其特征在于熱熔性粘合劑選自由苯乙烯聚合物，聚烯烴類、對苯二甲酸酯、纖維素聚合物、聚酰胺、甲基丙烯酸酯，聚氯乙烯(PVC)，熱塑性合成橡膠(TPE)、聚氨酯(PU)、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)以及聚丁烯對苯二甲酸酯組成的材料群。
13.根據前面任一條權利要求的電纜，其特征在于屏蔽材料是鋁或純銅或涂敷金屬的聚酯，或者甚至是用一層絕緣薄膜和一層導電箔制成的疊片。
14.一種制造扁平電纜的方法，其特征在于首先用熱穩定材料制出絕緣基底(10)；所述絕緣基底(10)的至少一個面被涂上熱熔性粘合劑；然后通過在絕緣基底(10)的一個側端邊沿區域上至少固定一個縱向導體(C)有時還在同一面離開其一個距離的地方伴有屏蔽帶條(11)而制備出一個襯帶(1)；其后將此帶從導體區域(C)開始連續朝自身方向往回折疊(R0，R1，R2，……)，以形成至少兩層絕緣層(有時還伴隨有兩層屏蔽層)。將導體約束在它們中間；以及對所折疊好的襯帶進行熱滾壓。
15.根據權利要求14的方法，其特征在于屏蔽帶條(11)被固定到絕緣基底(10)上距最近的導體一個確定的距離(d)處，以確保折疊操作在所述屏蔽帶條與一個導體(C)之間建立起縱向接觸。
16.根據權利要求14或權利要求15的方法，其特征在于具有低介電常數的一個材料厚度固定在屏蔽帶條(11)的至少一個面上。
17.根據權利要求14至16的任一條的方法，其特征在于絕緣基底(10)的縱端邊緣(1C)是切成凹口的，為的是讓導體(C)和屏蔽帶條(11)的相應的縱向端頭至少部分地裸露在襯帶(1)上面。
全文摘要
本發明涉及一種扁平電纜，至少包括一個置于至少兩層絕緣材料(有時還伴有兩層屏蔽材料)之間的縱向導體(C，C’)；其特征在于所述各層次由通過將至少一部分由熱穩定材料制成并至少在其內側面涂敷著熱熔性粘合材料的至少一種襯帶(1)圍繞導體(C，C’)一層或多層厚度的縱向折疊層(R
文檔編號H01B7/08GK1156889SQ9611855
公開日1997年8月13日 申請日期1996年12月5日 優先權日1995年12月8日
發明者克里斯蒂安·莫爾蒂埃 申請人:阿克松電纜公司