[发明专利]数据线缆及其制造方法和设备以及数据连接线及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，涉及数据线缆及数据连接线制造领域，包括由C型C型鸭蹼状芯线排构造的线缆、由此线缆制造的数据线，以及线缆制造方法和设备。

背景技术

就数据线领域，事实上，除了通信协议标准制定外，所有的难点和成本集中在于线缆中的屏蔽技术，这包括屏蔽材料、屏蔽结构、屏蔽接地三个部分。还有就是在线缆和连接器接驳时，屏蔽的恢复和接地问题。数据线质量的好坏，传输速率的高低，完全制约于屏蔽技术的高低。受制于工艺水平和其它成本因素，做到实用化，就需要对屏蔽技术做必要的优化或折中处理。

现有的数据线制造技术，材料-结构-性能-工艺-成本之间还没有发现一个整体解决方案能够比较理想的解决上面一些相互制约的问题。

比如说，为了提升传输性能，比如达到5Gb S时，线缆的屏蔽结构尤为关键，所以，在USB3.1数据线设计中使用极细同轴线，该线为芯线导体外包特氟龙，再外包铝麦拉，再外包编织网，芯线成本极高，而且，在和连接器连接时，接驳区域的屏蔽必须恢复，所有众多的屏蔽都必须有效接地，这些都导致接驳时的困难和巨大的人工成本。甚至无法使用机器生产，至少无法满足自动化设备生产。所以说，结构设计工程师采用了各种各样的屏蔽技术去增强和固化线缆性能，然而，很多环节是无法用机器去高速高质量制造的，都是依靠人工完成的，这又带来人工作业的质量离散型或人工成本居高不下。

再比如说，为了良好屏蔽，线缆外部的总线屏蔽都采用编织网和膜屏蔽结构，这些材料如何处理和接地，现有的技术方案就没有很好解决，现有的总线屏蔽的铝麦拉复合膜的绕包方式是铝膜面朝外接触金属编织网，依靠编织网接地实现铝麦拉接地，然而，编织网接地本身就存在处理起来繁琐和接地可靠性不高的问题，铝麦拉这样的布置，也无法采用激光切割破断和去除，然而采用人工和刀片方式去除效率十分低下。

再比如，为了实现芯线的屏蔽和屏蔽接地，线缆内部配置了多组数据通道时，各自都有自己的屏蔽和接地，出现了结构的冗余和制造成本的高企。

再比如，对于用户移动使用的数据线，比如手机充电和数据传输兼备的USB连接线，通常需要是柔软的线缆，而用户固定配置使用的数据线没有柔软性方面的要求，例如HDMI数据线，完全可以是采用扁线，因为扁线的最大特点就是芯线排布的规则性，从而使得制造工程和制造设备简单化。这就需要进行差异化设计，在用途-性能-成本之间寻找最优的解决方案。

现今USB协会推出的USB3.1方案，是一个终极的广泛兼容性的技术方案，既要具有圆线柔软性的一面，又要具备多个高速数据通道且小线径的高密度配线特性，再配合迷你的type-C连接器的约束，因此，USB3.1制造技术就凸显滞后的尴尬局面，要实现自动化生产是当前摆在数据线制造领域的工程课题，制造成本高企自然毋庸置疑。

还有，在现有技术中，对应于数据线圆线，无一例外的都还在进行着人工分拣和定置芯线，实现芯线焊端有序化，满足和对应的连接器焊脚装配焊接要求。尤其对于芯线数量较多的数据线，例如HDMI、DP、USB3.1，等等，有多达20条的芯线配置，而在数据线制造中，分排线这一个环节的人工成本占到了整个人工成本的近50%。

发明内容

概念和术语：

XYZ直角坐标系，为方便叙述和理解，需要统一概念，本文所有说明和附图统一使用一致的直角坐标系方向约定，其中X为线缆芯线轴线方向，Y为芯线排阵列方向，Z为芯线排叠层方向。

铝麦拉复合膜，也称铝箔麦拉，也称铝箔麦拉复合膜，是一种电磁屏蔽用商品带材，通常是由5-50微米厚的铝箔和5-50微米厚的麦拉膜复合贴附在一起形成的均质双层复合膜。

铝麦拉复合膜封套，也称屏蔽膜封套，是指，由铝膜层和麦拉层复合在一起形成的双层均质铝箔麦拉绕包带、或者由绕包带复构形成特殊性能的复构绕包带，绕包带或复构绕包带螺旋绕包在一个实体几何上后，形成金属膜闭合截面的筒状膜结构，这种封套的内外两面之间可能电连通，也可能电绝缘。

总线屏蔽，总线是指线缆中所有的导体集中在一起形成的芯线集合，总线屏蔽就是指位于总线外部的屏蔽结构。

整体屏蔽，通过屏蔽结构的改进，在线缆内部实现总线屏蔽膜封套和芯线屏蔽膜封套通过封套外表面的径向接触能够相互电导通，从而获得整个线缆屏蔽的一体化结构，达到可以简化屏蔽接地结构的目的。