專利名稱：帶擬絞合線的柔性印刷電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的說來涉及電纜技術(shù)，特別是，涉及柔性印刷電路或印刷電纜。具體地說，本發(fā)明涉及一種柔性印刷電路，其各毗鄰“絞合”線對之間的串?dāng)_噪聲極小，且線對間的信號傳輸時(shí)差減小。
數(shù)據(jù)在諸如電子計(jì)算機(jī)之類的復(fù)雜電子設(shè)備與其外圍設(shè)備之間的高速傳輸通常是通過多線圓電纜進(jìn)行的。伴隨著數(shù)據(jù)的高速傳輸和多線電纜的是其固有的與電磁干擾有關(guān)的問題。導(dǎo)線之間的干優(yōu)會(huì)產(chǎn)生“串?dāng)_”和“噪聲”，從而使數(shù)據(jù)的傳輸出錯(cuò)。
用以減小這種影響的一種電纜是“絞合線對”電纜，這種電纜中毗鄰的線線或不同芯對彼此絞合著，從而使各導(dǎo)線在各絞合處的水平位置改向。這種結(jié)構(gòu)有兩個(gè)好處。
第一，各芯線的位置不斷改向，因而任何外來磁場和電場對給定的不同線對的作用通常是均勻的，從而減少外來電磁場的危害作用和數(shù)據(jù)傳輸出錯(cuò)的機(jī)會(huì)。
第二，電流流過導(dǎo)線時(shí)產(chǎn)生電磁場，電磁場的取向取決于電流流動(dòng)的方向，而對給定的不同線對來說，電流流動(dòng)的方向通常總是相反的，因而從各導(dǎo)線輻射狀發(fā)出的電磁場彼此的作用相互抵消，從而可以抑制給定的不同線對輻射發(fā)出的電磁場。
扁平的柔性電路或電纜(FPC)是供數(shù)據(jù)在電子計(jì)算機(jī)與其外圍設(shè)備之間高速傳輸?shù)牧硪环N媒體。這種電路可采用“擬絞合”的配置方式，方法是將給定導(dǎo)線對的兩導(dǎo)線分別安置在絕緣載體的兩側(cè)，使兩導(dǎo)線的通路略為偏離某一公用的通路標(biāo)定定位件，再間歇地改變其在各預(yù)定位置的偏離方向。1973年9月25日的美國專利3,761,842介紹了“擬絞合”的扁平柔性印刷電路的配置方式實(shí)例。
雖然實(shí)踐證明絞合線對電纜或擬絞合扁平柔性印刷電路能有效減小或消除給定絞合線對各毗鄰導(dǎo)線之間的串?dāng)_或噪聲，但各毗鄰的絞合導(dǎo)線對之間的串?dāng)_和噪聲還是有問題的。上述美國專利3,761,842試圖解決各線對單位長度的絞合數(shù)目不同的擬絞合柔質(zhì)印刷線路的問題。這種配置方式雖然減小了各毗鄰的絞合導(dǎo)線對之間的串?dāng)_，但卻產(chǎn)生了另一些問題，即各絞合線對的導(dǎo)線長度不可避免地參差不齊，從而使沿線路傳送的高頻信號不能同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)。因此，這種配置方式產(chǎn)生了線路各導(dǎo)線對之間的傳輸時(shí)差或信號偏移的問題。
本發(fā)明的目的即要解決各對擬絞合導(dǎo)線中單位長度的絞合數(shù)不規(guī)則的獨(dú)特柔性電路的無數(shù)上述問題。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種新的經(jīng)改進(jìn)的具上述性能的扁平印刷電路。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述電路的襯底是細(xì)長的柔性絕緣體，襯底兩面配置著第一和第二擬絞合柔性導(dǎo)線。各導(dǎo)線有多個(gè)直斜交替的線段，直線段與斜線段之間有一個(gè)直轉(zhuǎn)斜的過渡部分。導(dǎo)線的各直線段，總的說來彼此相互平行。導(dǎo)線的斜線段在交叉點(diǎn)處彼此交叉。導(dǎo)線先后任兩交叉點(diǎn)之間直線段的長度通常相等，導(dǎo)線在各交叉點(diǎn)之間直線段在襯底長度方向的長度則是不規(guī)則的，但各對擬絞合導(dǎo)線預(yù)定的具體單位長度的絞合次數(shù)卻是相等的。
本發(fā)明設(shè)想先后任兩個(gè)交叉點(diǎn)之間絞合導(dǎo)線的長度在給定平均長度的0.5至1.5倍的范圍。導(dǎo)線直線段的寬度最好始終如一。按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，各斜線段的寬度沿過渡部分至毗鄰的交叉點(diǎn)的方向均勻減小。
按照本發(fā)明的又另一個(gè)方向，提供了一個(gè)柔性印刷電路構(gòu)件，該構(gòu)件的柔性絕緣襯底總的說來是一個(gè)平面，襯底的正反兩面配置有第一和第二擬絞合導(dǎo)線取各交叉點(diǎn)之間有絞合段的形式縱向延伸，彼此交叉的各導(dǎo)線由絕緣襯底分隔開。各交叉點(diǎn)形成中心線，第一導(dǎo)線和第二導(dǎo)線就在各交叉點(diǎn)中心線兩側(cè)彼此改向。各絞合段的長度即為兩毗鄰交叉點(diǎn)之間的間距，各交叉點(diǎn)之間沿中心線各絞合段的長度在柔性印刷電路構(gòu)件相當(dāng)大的長度范圍內(nèi)基本上是不同的。任何先后兩交叉點(diǎn)之間各絞合段不規(guī)則的長度可在給定平均長度的0.5至1.5倍的范圍。此外，各導(dǎo)線沿各絞合段相當(dāng)大的一部分長度方向的寬度總的說來是不變的。最后，各絞合段包括寬度均勻減小、在交叉點(diǎn)處達(dá)最小值的部分。
按照本發(fā)明的又另一個(gè)方面，提供了這樣的柔性印刷電路構(gòu)件，構(gòu)件的柔性絕緣襯底總的說來呈平面，其正反兩面配置著第一和第二擬絞合導(dǎo)線組成的多個(gè)毗鄰導(dǎo)線對。各對的第一和第二導(dǎo)線為彼此相對于導(dǎo)線對中心線的鏡象，各對的第一和第二導(dǎo)線交叉，形成交叉點(diǎn)，兩導(dǎo)線在交叉點(diǎn)處彼此用絕緣襯底分隔開。各導(dǎo)線襯的交叉點(diǎn)沿中心線配置，第一和第二導(dǎo)線在中心線兩側(cè)調(diào)轉(zhuǎn)位置。成對毗鄰交叉點(diǎn)的間距即為各絞合段的絞合長度，絞合長度在所述線路構(gòu)件長度方向上變化著。此外，第一對擬絞合導(dǎo)線的各絞合長度與毗鄰的在水平方向間隔一段間距配置的第二對擬絞合導(dǎo)線的絞合長度不同。
這種柔性印刷電路構(gòu)件第一對的水平側(cè)可以有第二對擬絞合導(dǎo)線，構(gòu)件第一對的另一水平側(cè)可以有第三對擬絞合導(dǎo)線。第一對擬絞合導(dǎo)線的各絞合長度可與毗鄰的在水平方向間隔一段間距配置的第二和第三擬絞合導(dǎo)線對各自的絞合長度不同。
從下面結(jié)合附圖所作的詳細(xì)說明可以清楚了解本發(fā)明的其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明新穎的特點(diǎn)在各附屬權(quán)項(xiàng)中有詳細(xì)的論述。結(jié)合附圖參閱下面的說明可以最清楚地理解本發(fā)明連同其目的和優(yōu)點(diǎn)。附圖中，相同的編號表示相同的元件，其中

圖1是現(xiàn)有技術(shù)一對擬絞合導(dǎo)線放大了的片段平面圖，沿其長度方向有兩個(gè)擬絞合導(dǎo)線；圖2是現(xiàn)有技術(shù)裝有多對擬絞合導(dǎo)線的柔性印刷電路的片斷平面圖3是現(xiàn)有技術(shù)柔性印刷電路的大致示意圖，其中各對導(dǎo)線單位長度的絞合數(shù)不同；圖4是按本發(fā)明的基本原理制取的柔性印刷電路的大致示意圖；圖5是一對絞合導(dǎo)線之間的交叉點(diǎn)的一個(gè)實(shí)施例的放大平面圖；圖6是與圖5類似但為一對導(dǎo)線之間的交叉點(diǎn)的另一個(gè)實(shí)施例的視圖；圖7是與圖5和圖6類似但為一對絞合導(dǎo)線之間的交叉點(diǎn)的又另一個(gè)實(shí)施例的視圖。
仔細(xì)參看附圖，先參看圖1和圖2，圖中為現(xiàn)有技術(shù)的扁平柔性印刷電路或電纜1。該電路有多對擬絞合導(dǎo)線3a和3b。一根導(dǎo)線3a配置在柔性絕緣襯底2的一側(cè)或一面上，另一根導(dǎo)線3b配置在配置在襯底的另一側(cè)或另一面上。換句話說，各對導(dǎo)線3a和3b將柔性襯底夾在它們之間形成一對擬絞合導(dǎo)線。
各導(dǎo)線3a和3b沿電纜的長度方向通過交替的各直線段4和各斜線段5形成以搖擺的型式敷設(shè)。導(dǎo)線3a和3b的這些型式沿柔性襯底的兩側(cè)和兩面彼此反向?qū)ΨQ配置。導(dǎo)線的各直線段4總的說來彼此平行但交替沿兩平行但彼此間隔一段間距的線條4a和4b配置。各導(dǎo)線的斜線段5將一對毗鄰的直線段4連接起來，從而在線條4a與4b之間延伸。由于導(dǎo)線3a和3b彼此反向?qū)ΨQ配置，因而導(dǎo)線的各直線段4總的說來彼此平行但彼此無論在水平方向和垂直方向都間隔一段間距分隔開。換句話說，一根導(dǎo)線3a的直線段4對準(zhǔn)線條4a時(shí)，另一導(dǎo)線3b的直線段4對準(zhǔn)在襯底2的另一面的線條4b，反之亦然。因此，導(dǎo)線3a和3b的斜線段5彼此在交叉點(diǎn)8處交叉。
導(dǎo)線3a和3b孤各直線段4沿其長度方向的寬度相等。各導(dǎo)線各斜線段5的寬度沿各導(dǎo)線直轉(zhuǎn)斜過渡點(diǎn)7至各導(dǎo)線各交叉點(diǎn)8的方向均勻減小，在交叉點(diǎn)8處達(dá)最小值。假設(shè)，(1)導(dǎo)線3a和3b的厚度(即沿垂直電纜平面的方向的尺寸)沿導(dǎo)線的整個(gè)長度方向均勻；(2)各導(dǎo)線之間的垂直距離不變；且(3)各導(dǎo)線之間材料的介電常數(shù)不變，則阻抗隨各斜線段5寬度的減小而增加。
導(dǎo)線3a和3b分別終止于柔性襯底2一邊緣處的一個(gè)焊盤9。某些導(dǎo)線的焊盤可能有相關(guān)的通孔或穿孔10。這些焊盤9沿扁平柔性電路的邊緣等間距配置，供與適宜連接柔性電路的相關(guān)電氣接插件等間距配置的接點(diǎn)(圖中未示出)接合用。這樣就可以把扁平柔性電路具擬絞合導(dǎo)線的另一邊緣插入電氣插件中，形成所要求的電連接。
圖1和圖2示出的是帶擬絞合導(dǎo)線旨在減小任何給定絞合線對的導(dǎo)線之間的串?dāng)_和噪聲的扁平柔性印刷電路，圖3示出的則是現(xiàn)有技術(shù)旨在減小毗鄰的各導(dǎo)線對之間的串?dāng)_或噪聲的配置方案。換句話說，圖3的現(xiàn)有技術(shù)公開了具導(dǎo)線對的擬絞合扁平柔性電路，各導(dǎo)線對單位長度的絞合數(shù)不同。
更具體地說，圖3示出的扁平柔性印刷電路11包括細(xì)長的柔性絕緣襯底12和多個(gè)擬絞合導(dǎo)線18的導(dǎo)線對13，14，15，16和17。各導(dǎo)線在交叉點(diǎn)19處彼此交叉。任何給定長度的襯底12或電路11，如圖3中所示，其導(dǎo)線18的線對17有8個(gè)擬絞合段20。線對16同單位長度的絞合段為4個(gè)。線對15同單位長度的絞合段為2個(gè)。線對14同單位長度的絞合段為1個(gè)。線對13只有一個(gè)交叉點(diǎn)19，因而沒有絞合段。
圖3現(xiàn)有技術(shù)的配置方案是具有減小導(dǎo)線18各毗鄰絞合線對13～17之間串?dāng)_的作用的，但這種配置方案有這樣的缺點(diǎn)各導(dǎo)線對的導(dǎo)線長度不同。雖然這對某些應(yīng)用場合并不重要，但有許類型的現(xiàn)代技術(shù)卻要求使用頻率較高的信號，這種高頻信號沿長度不同的擬絞合導(dǎo)線對傳輸不能同時(shí)到達(dá)線路的終端，從而產(chǎn)生不希望有的傳輸時(shí)差或信號偏移問題。
圖4示出了按本發(fā)明的基本原理制取的扁平柔性印刷電路或電纜21?？偟恼f來，本發(fā)明的線路不僅減小了各絞合導(dǎo)線對之間的串?dāng)_，而且這種配置方案還減小了毗鄰各導(dǎo)線對之間的串?dāng)_而不致在各導(dǎo)線對之間產(chǎn)生不希望有的傳輸時(shí)差問題。
更具體地說，柔性印刷電路21的襯底也是具正反兩面22a和22b的細(xì)長柔性絕緣襯底22。各擬絞合導(dǎo)線對23襯底的一面22a上有導(dǎo)線24，襯底的另一面22b上有另一根線25。各導(dǎo)線分別具有多個(gè)交替的直線段26和斜線段28。各直線段26總的說來彼此平行。各斜線段在間歇的交叉點(diǎn)29處彼此交叉，因此各擬絞合導(dǎo)線對沿柔性電路長度方向的長度即為各“絞合”或絞合段的長度。
總的說來，本發(fā)明設(shè)想擬絞合導(dǎo)線24和25組成的各線對23沿柔性印刷電路的長度無規(guī)則地不同。這樣，這些長度在柔性印刷電路預(yù)定的相當(dāng)大長度范圍內(nèi)是非周期性的。然而，各擬絞合導(dǎo)線對單位預(yù)定單位長度的絞合段的數(shù)目相等。具體地說，參看圖4，左邊導(dǎo)線對中各絞合段P11～P16的長度(從圖4中可以看到)是無規(guī)則地不同。同樣，中間各導(dǎo)線對(從圖4中可以看到)中各絞合段P21～P26的長度也是無規(guī)則地不同的。接下去，右邊導(dǎo)線對中各絞合線段P31～P36(從圖4中可以看到)的長度也是無規(guī)則地不同的。換句話說，各擬絞合導(dǎo)線對24和25中各交叉點(diǎn)29的間距沿襯底22和電路構(gòu)件21相當(dāng)大的預(yù)定長度方向的長度無規(guī)則地不同。這種結(jié)構(gòu)可以減小毗鄰的各擬絞合導(dǎo)線對之間的串?dāng)_。但如圖4中所示，各對導(dǎo)線交叉點(diǎn)29的數(shù)目都相等，因而直線段26和斜線段的數(shù)目也相等。這樣，沿所有導(dǎo)線的通路長度相等，因而可以避免信號移位問題。應(yīng)該指出的是，在實(shí)際應(yīng)用中，只要能達(dá)到本發(fā)明潛在的目的和意圖。也可以重復(fù)絞合的型式。
大家都知道，無規(guī)則地安置導(dǎo)線各交叉點(diǎn)的位置可以減小毗鄰的各導(dǎo)線對之間的串?dāng)_和噪聲。大家也知道，通過這種無規(guī)則地安置交叉點(diǎn)的位置，由于隨機(jī)統(tǒng)計(jì)要求導(dǎo)線單位線路某預(yù)定相當(dāng)大單位長度的長度大致相同，因而也減小或基本上消除了各導(dǎo)線對之間的傳輸時(shí)差位移。為此目的，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例采用了給定平均長度的0.5至1.5倍的范圍作為使絞合段無規(guī)則不同的長度范圍，這是通過隨機(jī)統(tǒng)計(jì)確定的。
圖5至圖7示出了導(dǎo)線各斜線段之間交叉點(diǎn)29的各種結(jié)構(gòu)。圖5中，通過各交叉點(diǎn)的各斜線段的寬度大致上與導(dǎo)線直線段26的寬度相同。圖6中，斜線段28A的寬度突然相對于直線段26的寬度減小了。圖7中，斜線段28B從帶直線段的過渡點(diǎn)30至斜線段的交叉點(diǎn)29逐漸變小。
應(yīng)該理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)或中心特征的前提下是可以按其它具體形式實(shí)施本發(fā)明的。因此，上述實(shí)例和實(shí)施例無論在哪一方面都應(yīng)視為舉例的性質(zhì)而不是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明并不局限于本發(fā)明書中所述的具體細(xì)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種柔性印刷電路構(gòu)件，包括一個(gè)細(xì)長的柔性絕緣襯底；和第一和第二柔性擬絞合導(dǎo)線，配置在所述襯底的正反兩面上；其特征在于，各導(dǎo)線有許多交替的直線段和斜線段，直線段與斜線段之間是直轉(zhuǎn)斜的過渡段，導(dǎo)線的各直線段總的說來彼此平行，導(dǎo)線的各斜線段在間歇的各交叉點(diǎn)處彼此交叉，導(dǎo)線在任何先后兩交叉點(diǎn)之間的各直線段，其長度總的說來相等，導(dǎo)線各交叉點(diǎn)之間沿襯底長度方向的直線段，其長度不規(guī)則地不同。
2.如權(quán)利要求1所述的柔性印刷電路構(gòu)件，其特征在于，導(dǎo)線在先后兩交叉點(diǎn)之間的無規(guī)則長度在給定適中長度的0.5至1.5倍的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的柔性印刷電路構(gòu)件，其特征在于，導(dǎo)線各直線段的寬度完全一樣。
4.如權(quán)利要求1所述的柔性印刷電路構(gòu)件，其特征在于，它有多對所述第一和第二擬絞合導(dǎo)線組成的線對在橫向間隔一段間距在所述襯底上配置。
5.如權(quán)利要求1所述的柔性印刷電路構(gòu)件，其特征在于，各所述斜線段的寬度沿所述過渡段至毗鄰交叉點(diǎn)的方向均勻減小。
6.一種柔性印刷電路構(gòu)件，包括一個(gè)總的說來是柔性的絕緣襯底；和第一和第二擬絞合導(dǎo)線，配置在所述的正反兩面呈絞合段的型式在兩交叉點(diǎn)之間縱向延伸，其特征在于，各導(dǎo)線彼此交叉，由絕緣襯底將兩者分隔開，各交叉點(diǎn)形成一個(gè)中心線，第一和第二導(dǎo)線就處在各交叉點(diǎn)中心線兩側(cè)彼此反向配置，毗鄰兩交叉點(diǎn)的間距即為各絞合段的長度，各絞合段在各交叉點(diǎn)之間沿中心線的長度在所述柔性印刷電路構(gòu)件相當(dāng)大的一段長度范圍內(nèi)大致無規(guī)則地不同。
7.如權(quán)利要求6所述的扁平印刷電路構(gòu)件，其特征在于，任何先后兩個(gè)交叉點(diǎn)之間的絞合段，其無規(guī)則長度在給定適中長度的0.5至1.5倍的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求6所述的扁平印刷電路構(gòu)件，其特征在于，沿各絞合段相當(dāng)大部分的導(dǎo)線，其寬度總的說來均勻一致。
9.如權(quán)利要求6所述的扁平柔性印刷電路構(gòu)件，其特征在于，它包括多個(gè)所述第一和第二擬絞合導(dǎo)線組成的線對，橫向配置在襯底上。
10.如權(quán)利要求6所述的柔性印刷電路構(gòu)件，其特征在于，所述各絞合段包括多個(gè)寬度均勻減小、在所述各交叉點(diǎn)達(dá)最小值的部分。
11.一種柔性印刷電路構(gòu)件，包括一個(gè)總的說來是平面的柔性絕緣襯底；多個(gè)毗鄰的第一和第二擬絞合導(dǎo)線組成的線對，配置在所述絕緣襯底的正反兩面上；其特征在于，各線對的第一和第二導(dǎo)線彼此為相對于所述線對縱向中心線的大致鏡象，各線對的所述第一和第二導(dǎo)線有多個(gè)交叉點(diǎn)，各線對的所述第一和第二導(dǎo)線即在這些交叉點(diǎn)交叉，各線對的所述各交叉點(diǎn)沿所述中心線配置，所述第一和第二導(dǎo)線處在所述中心線兩側(cè)的相反位置，一對毗鄰交叉點(diǎn)的間距即為各絞合段的絞合長度，所述絞合長度在所述線路構(gòu)件的長度范圍內(nèi)變化；且第一對擬絞合導(dǎo)線的各絞合長度與第二對擬絞合導(dǎo)線在橫向間隔一段間距的絞合長度不同。
12.如權(quán)利要求11所述的柔性印刷線路構(gòu)件，其特征在于，所述第二對擬絞合導(dǎo)線配置在所述第一線對的一個(gè)側(cè)面，第三對擬絞合導(dǎo)線配置在所述第一線對的另一個(gè)側(cè)面，所述第一對擬絞合導(dǎo)線的各絞合長度與所述第二和第三對擬絞合導(dǎo)線兩者彼此在橫方向間隔一段間距的絞合長度不同。
13.如權(quán)利要求11所述的柔性印刷電路構(gòu)件，其特征在于，各所述導(dǎo)線有一個(gè)從距各中心線的最大間距的頂峰位置至所述交叉點(diǎn)延伸的過渡段，所述過渡段的寬度沿從所述頂峰值置至所述交叉點(diǎn)的方向均勻地減小，從而使各所述導(dǎo)線的寬度在所述頂峰位置為最大，在所述交叉點(diǎn)為最小。
14.如權(quán)利要求11所述的柔性印刷電路構(gòu)件，其特征在于，各所述導(dǎo)線有多個(gè)交替的直線段和斜線段，所述各斜線段與各對導(dǎo)線的中心線交叉，各導(dǎo)線的所述各直線段交替地處在所述中心線的兩側(cè)。
15.如權(quán)利要求14所述的柔性印刷電路構(gòu)件，其特征在于，各導(dǎo)線直線段的寬度均勻一致。
16.如權(quán)利要求15所述的柔性印刷電路構(gòu)件，其特征在于，各所述斜線部分的寬度沿所述過渡段至毗鄰交叉點(diǎn)的方向均勻減小。
17.如權(quán)利要求11所述的柔性印刷電路構(gòu)件，其特征在于，各對導(dǎo)線的絞合長度在給定適中長度的0.5至1.5倍的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種柔性印刷電路構(gòu)件,其絕緣襯底總的說來呈平面。襯底的正反兩面配置著第一和第二擬絞合導(dǎo)線呈兩叉點(diǎn)之間一個(gè)絞合段的型式縱向延伸,從而使彼此交叉的兩導(dǎo)線兩者之間由絕緣襯底分隔開。各交叉點(diǎn)形成中心線,第一和第二導(dǎo)線即在交叉點(diǎn)處的中心線兩側(cè)彼此相對配置。各交叉點(diǎn)之間中心線的各絞合段長度無規(guī)則地不同。
文檔編號H05K1/11GK1188968SQ97126268
公開日1998年7月29日 申請日期1997年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月27日
發(fā)明者岡野雅人, 野田敦人 申請人:莫列斯公司