專利名稱：多芯信號(hào)電纜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在傳送高速數(shù)字信號(hào)等信號(hào)時(shí)所使用的多芯信號(hào)電纜及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著信息通信技術(shù)的發(fā)展，通信電纜的使用頻帶擴(kuò)寬至GHz頻帶。另外，在適于將計(jì)算機(jī)和顯示器進(jìn)行連接的接口標(biāo)準(zhǔn)用的DVI電纜等中，使用2根電纜進(jìn)行差動(dòng)信號(hào)傳送成為主流。該差動(dòng)信號(hào)傳送將相位相差180°的信號(hào)向2根電纜同時(shí)輸入而進(jìn)行發(fā)送，在接收側(cè)進(jìn)行差分合成，從而可以提高功率，并且還具有噪聲去除功能。但是，存在由2根電纜進(jìn)行信號(hào)傳送的延遲時(shí)間差(時(shí)滯)而導(dǎo)致信號(hào)劣化的問(wèn)題。因此，例如在專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了下述內(nèi)容，即將剖面形狀和長(zhǎng)度相同的2根同軸電纜成對(duì)使用；通過(guò)將各個(gè)同軸電纜從同一電纜中切下等，從而減少時(shí)滯。另外，在專利文獻(xiàn) 2中公開(kāi)了下述內(nèi)容，即，在包覆電線的制造中，絕緣體使用氟樹(shù)脂，并且使在向?qū)w包覆絕緣體時(shí)的牽伸平衡(DRB)成為I. 0左右。專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2004-119060號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :國(guó)際公開(kāi)第2005/052015號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
電纜的時(shí)滯是根據(jù)電纜的物理長(zhǎng)度、電纜的絕緣體的介電常數(shù)確定的，如果在成對(duì)的2根電纜中上述參數(shù)相同，則時(shí)滯減少。但是，在電纜的制造中，在利用絕緣體對(duì)導(dǎo)體 (同軸電纜的中心導(dǎo)體)的周圍進(jìn)行包覆時(shí)，特別地在中心導(dǎo)體由絞合線構(gòu)成的情況下，在中心導(dǎo)體和絕緣體之間產(chǎn)生間隙。該間隙在電纜的長(zhǎng)度方向上并不恒定，使介電常數(shù)產(chǎn)生波動(dòng)。因此，存在在電纜長(zhǎng)度方向上時(shí)滯變化的問(wèn)題。本發(fā)明就是鑒于上述實(shí)際情況而提出的，其目的在于，提供一種多芯信號(hào)電纜及其制造方法，其使中心導(dǎo)體和絕緣體之間的間隙減小，而減少電纜長(zhǎng)度方向上的時(shí)滯的變化。本發(fā)明所涉及的多芯信號(hào)電纜收容有多根利用絕緣體包覆由絞合線構(gòu)成的中心導(dǎo)體而成的同軸電纜，其特征在于，同軸電纜的中心導(dǎo)體和絕緣體之間的密合力(拔出力/ 導(dǎo)體截面積)大于或等于120X10_3(N/mm2)。此外，中心導(dǎo)體是相當(dāng)于AWG 34以上的細(xì)絞合線，絕緣體為氟樹(shù)脂。另外，優(yōu)選在多根同軸電纜中，進(jìn)行差動(dòng)傳送的成對(duì)的同軸電纜彼此相鄰地配置。另外，本發(fā)明所涉及的多芯信號(hào)電纜的制造方法，在利用絕緣體包覆由絞合線構(gòu)成的中心導(dǎo)體時(shí)，以牽伸平衡大于或等于I. 2的方式進(jìn)行牽伸，使中心導(dǎo)體和絕緣體之間的密合力(拔出力/導(dǎo)體截面積)大于或等于120X 10_3(N/mm2)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以減小中心導(dǎo)體和絕緣體之間的間隙，其結(jié)果，可以減少電纜長(zhǎng)度方向上的介電常數(shù)的波動(dòng)，將時(shí)滯的變化抑制為小于或等于40ps/m。


圖I是說(shuō)明作為本發(fā)明的對(duì)象的多芯信號(hào)電纜的一個(gè)例子的圖。圖2是說(shuō)明本發(fā)明中的同軸電纜的拔出力的測(cè)定方法的圖。圖3是表示本發(fā)明所涉及的多芯信號(hào)電纜的評(píng)價(jià)結(jié)果的圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)附圖，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖I是表示作為本發(fā)明的對(duì)象的多芯信號(hào)電纜的圖。在圖中，I表不多芯信號(hào)電纜，2a 5b表不同軸電纜,6表不電源用的電纜,7表不控制信號(hào)用的電纜，8表示屏蔽導(dǎo)體,9表示護(hù)套，10表示中心導(dǎo)體,11表示絕緣體,12表示外部導(dǎo)體，13表外皮。作為本發(fā)明的多芯信號(hào)電纜，是將傳送高速數(shù)字信號(hào)等的多根同軸電纜2a 5b 集束在一起，利用共用的屏蔽導(dǎo)體8進(jìn)行屏蔽，在屏蔽導(dǎo)體8外側(cè)包覆護(hù)套9而形成的多芯電纜。此外，也可以構(gòu)成為復(fù)合電纜，其除了同軸電纜2a 5b之外，還包含其他電纜，例如電源用的電纜6或者控制信號(hào)用的電纜7等。同軸電纜2a 5b例如使用下述結(jié)構(gòu)的電纜，即，利用絕緣體11包覆由絞合線構(gòu)成的中心導(dǎo)體10，在絕緣體11的外周配置外部導(dǎo)體12，并在外部導(dǎo)體12的外側(cè)包覆外皮13。中心導(dǎo)體10例如使用鍍錫軟銅線，將外徑為0. 05mm的裸線絞合7根而形成外徑為 0. 15mm(0. 0137mm2,相當(dāng)于AWG#36)的中心導(dǎo)體，或者將外徑為0. 03mm的裸線絞合7根而形成外徑為0. 09mm(0. 0049mm2，相當(dāng)于AWG#40)的中心導(dǎo)體。作為絕緣體11，可以使用氟樹(shù)脂，例如FEP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)、PFA(四氟乙烯 全氟烷氧基乙烯醚共聚物)。對(duì)于絕緣體11的厚度以及外徑，為了得到規(guī)定的特性阻抗(50 Q ),而在中心導(dǎo)體外徑為0. 15mm的情況下,設(shè)為厚度為0. 13mm、絕緣體外徑為
0.41mm,在中心導(dǎo)體外徑為0. 09mm的情況下，設(shè)為厚度為0. 075mm、絕緣體外徑為0. 24mm。作為外部導(dǎo)體12，是將與中心導(dǎo)體10所使用的裸線導(dǎo)體相同程度粗細(xì)的裸銅線 (軟銅線或銅合金線)、鍍銀或鍍錫軟銅線、或者銅合金線，在絕緣體11的外周橫向卷繞或以編織構(gòu)造進(jìn)行配置而形成的。另外，為了提高屏蔽功能，也可以形成同時(shí)設(shè)置金屬箔帶的構(gòu)造。外皮13是將氟樹(shù)脂等樹(shù)脂材料進(jìn)行擠出成型，或者將聚酯帶等樹(shù)脂帶進(jìn)行卷繞而形成的。共用的屏蔽導(dǎo)體8可以使用在樹(shù)脂薄膜上蒸鍍鋁或銅而形成的導(dǎo)體箔帶。該導(dǎo)體箔帶以重疊部分為帶寬的1/8 2/3的方式以螺旋狀卷繞，其卷繞間距為3mm 60mm左右。護(hù)套9是通過(guò)擠出成型而形成的，可以使用聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 (EVA)、聚氨酯等樹(shù)脂。本發(fā)明的特征在于，在上述多芯信號(hào)電纜中，信號(hào)傳送用的同軸電纜2a 5b的由絞合線構(gòu)成的中心導(dǎo)體10和絕緣體11之間的密合力大于或等于120X10_3(N/mm2)。密合力大是指中心導(dǎo)體10和絕緣體11之間的接觸狀態(tài)緊密，即，中心導(dǎo)體10和絕緣體11之間的間隙G小。如果中心導(dǎo)體10和絕緣體11之間的間隙G小，則電纜的長(zhǎng)度方向上的介電常數(shù)的變化也減少。其結(jié)果，可以減少多根同軸電纜之間的時(shí)滯。此外，本發(fā)明中的密合力
4可以表示為，與中心導(dǎo)體面積(_2)相對(duì)的從絕緣體11中拔出中心導(dǎo)體10所需的力(N)。絕緣體11是在中心導(dǎo)體10的外周利用擠出成型進(jìn)行牽伸而形成的，例如通過(guò)增大牽伸時(shí)的牽伸平衡(DRB)，從而可以減小中心導(dǎo)體10和絕緣體11之間的間隙G，提高密合力。相反地，如果減小DRB，則中心導(dǎo)體10和絕緣體11之間的間隙G變大，密合力減低。此外，作為DRB，在將擠出機(jī)的模具直徑設(shè)為D1，將噴嘴外徑設(shè)為D2，將絕緣體直徑設(shè)為dl，將中心導(dǎo)體直徑設(shè)為d2時(shí)，表示為DRB= (Dl/D2)/(d2/dl)。在本發(fā)明中，以使得該DRB大于或等于I. 2的方式進(jìn)行絕緣體11的牽伸。另外，在本發(fā)明中，作為同軸電纜的中心導(dǎo)體10，使用AWG 43以上的將細(xì)徑導(dǎo)體裸線絞合而形成的導(dǎo)體，作為絕緣體11，使用具有阻燃性且介電常數(shù)較小的氟樹(shù)脂類的絕緣體。另外，進(jìn)行差動(dòng)傳送的成對(duì)的同軸電纜(在圖中為2a和2b，3a和3b，4a和4b，5a 和5b)彼此相鄰配置。此外，也可以將成對(duì)的同軸電纜絞合，但由于單純平行地設(shè)置這一方法不會(huì)對(duì)絕緣體施加變形，所以有利于抑制時(shí)滯增加。圖2是說(shuō)明上述的中心導(dǎo)體10和絕緣體11之間的密合力(拔出力/中心導(dǎo)體面積)中的拔出力的測(cè)定方法的圖，以下述方式進(jìn)行測(cè)定。(I)將同軸電纜I的護(hù)套9和外部導(dǎo)體8去除，將絕緣體11剝出50mm。(2)將露出的絕緣體11去除40mm而將中心導(dǎo)體10剝出40mm。然后，在從中心導(dǎo)體10的前端開(kāi)始50mm的位置處，從同軸電纜I切斷絕緣體11和中心導(dǎo)體10。使絕緣體 11成為剝出IOmm0(3)準(zhǔn)備孔部直徑大于中心導(dǎo)體10的直徑而小于絕緣體11的直徑的模具14。使中心導(dǎo)體10通過(guò)該模具14中。然后，利用夾持部件15握持中心導(dǎo)體10，利用夾持部件16握持模具14，使模具14 固定而不會(huì)移動(dòng)，以將中心導(dǎo)體10從絕緣體11拔出的方式，以IOOmm/分鐘的速度將中心導(dǎo)體10拉伸10mm。此時(shí)，對(duì)拔出中心導(dǎo)體10的力(N)進(jìn)行測(cè)定，將其平均值除以中心導(dǎo)體的截面積所得到的值作為密合力。中心導(dǎo)體10和絕緣體11之間的密合力大，表示如圖2(B)所示，絕緣體11的內(nèi)徑從圓形形狀陷入中心導(dǎo)體10的間隙G中。由于中心導(dǎo)體10和絕緣體11之間的間隙G變小，所以電容略微變大，但電纜長(zhǎng)度方向上的變化量變小。圖3示出本發(fā)明所涉及的多芯信號(hào)電纜的評(píng)價(jià)結(jié)果。作為本發(fā)明制品，中心導(dǎo)體使用了相當(dāng)于AWG 36的、將外徑0. 05mm的裸線絞合7根而形成的外徑0. 15mm的導(dǎo)體(導(dǎo)體截面積0. 0137mm2)。使用模具直徑為7mm、噴嘴直徑為2mm的擠出機(jī)頭(cross-head), 將絕緣體以外徑成為0. 41mm的方式在中心導(dǎo)體上成型，并在絕緣體上形成外部導(dǎo)體和外皮，得到同軸電纜。該同軸電纜的DRB為I. 28，其拔出力為I. 646 X 10_3 (N)，密合力為 120 X I(T3 (N/mm2)。另外，作為本發(fā)明制品，中心導(dǎo)體使用了相當(dāng)于AWG 40的、將外徑為0. 03mm的裸線絞合7根而形成的外徑0. 09mm的導(dǎo)體(導(dǎo)體截面積0. 0049mm2)。使用模具直徑為6. 5mm、 噴嘴外徑為2mm的擠出機(jī)頭，將絕緣體以外徑成為0. 24mm的方式在中心導(dǎo)體上成型，并在絕緣體上形成外部導(dǎo)體和外皮，得到同軸電纜。該同軸電纜的DRB為I. 22，其拔出力為
0.676 X 1(T3 (N)，密合力為 136 X 1(T3 (N/mm2)。
作為本發(fā)明的對(duì)比例制品，中心導(dǎo)體使用了相當(dāng)于AWG 36的、將外徑為0. 05mm的裸線絞合7根而形成的外徑0. 15mm的導(dǎo)體(導(dǎo)體截面積0. 0137mm2)。使用模具直徑為7_、 噴嘴外徑為2. 5mm的擠出機(jī)頭，將絕緣體以外徑成為0. 40mm的方式在中心導(dǎo)體上成型，并在絕緣體上形成外部導(dǎo)體和外皮，得到同軸電纜。該同軸電纜的DRB為I. 05，其拔出力為
I.421 X 1(T3 (N)，密合力為 103 X 10_3 (N/mm2)。作為本發(fā)明的對(duì)比例制品，中心導(dǎo)體使用了相當(dāng)于AWG 40的、將外徑為0. 03mm的裸線絞合7根而形成的外徑0. 009mm的導(dǎo)體(導(dǎo)體截面積0. 0049mm2)。使用模具直徑為 6mm、噴嘴外徑為2. 5mm的擠出機(jī)頭，將絕緣體以外徑成為0. 23mm的方式在中心導(dǎo)體上成型，并在絕緣體上形成外部導(dǎo)體和外皮，得到同軸電纜。該同軸電纜的DRB為0. 94，其拔出力為 0. 509 X 1(T3 (N)，密合力為 103 X 10_3 (N/mm2)。另外，作為對(duì)比例制品，中心導(dǎo)體使用了相當(dāng)于AWG 42的、將外徑為0. 025mm的裸線絞合7根而形成的外徑0. 075mm的導(dǎo)體(導(dǎo)體截面積0. 0034mm2)。使用模具直徑為
6.0mm、噴嘴外徑為2. 5mm的擠出機(jī)頭，將絕緣體以外徑成為0. 175mm的方式在中心導(dǎo)體上成型，并在絕緣體上形成外部導(dǎo)體和外皮，得到同軸電纜。該同軸電纜的DRB為I. 03，其拔出力為 0. 04 X 1(T3 (N)，密合力為 114 X 1(T3 (N/mm2)。將2根上述同軸電纜平行地緊密接觸，對(duì)其時(shí)滯進(jìn)行測(cè)定，其結(jié)果，在本發(fā)明制品中，均減小至小于或等于40 (ps/m)。另一方面，在對(duì)比例制品中，也相同地對(duì)時(shí)滯進(jìn)行測(cè)定， 其結(jié)果,均大于40 (ps/m)而小于或等于80 (ps/m)。根據(jù)以上的結(jié)果，如果由絞合線構(gòu)成的中心導(dǎo)體和絕緣體之間的密合力大于或等于120X10_3(N/mm2)，則可以滿足時(shí)滯小于或等于40(ps/m)的要求。另外，在此情況下，優(yōu)選以DRG大于或等于I. 2的方式，將絕緣體通過(guò)牽伸而成型在中心導(dǎo)體上。
權(quán)利要求
1.一種多芯信號(hào)電纜，其收容有多根利用絕緣體包覆由絞合線構(gòu)成的中心導(dǎo)體而成的同軸電纜，其特征在于，所述同軸電纜的中心導(dǎo)體和絕緣體之間的密合力即拔出力/導(dǎo)體截面積，大于或等于 120X10_3N/mm2。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多芯信號(hào)電纜，其特征在于，所述中心導(dǎo)體是相當(dāng)于AWG 34以上的細(xì)絞合線，所述絕緣體為氟樹(shù)脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的多芯信號(hào)電纜，其特征在于，在所述多根同軸電纜中，進(jìn)行差動(dòng)傳送的成對(duì)的同軸電纜彼此相鄰地配置。
4.一種多芯信號(hào)電纜的制造方法，該多芯信號(hào)電纜收容有多根利用絕緣體包覆由絞合線構(gòu)成的中心導(dǎo)體而成的同軸電纜，該多芯信號(hào)電纜的制造方法的特征在于，在所述中心導(dǎo)體上將所述絕緣體以牽伸平衡大于或等于I. 2的方式牽伸，使所述同軸電纜的中心導(dǎo)體和絕緣體之間的密合力即拔出力/導(dǎo)體截面積，大于或等于120X10_3N/
全文摘要
本發(fā)明提供一種多芯信號(hào)電纜及其制造方法，其使中心導(dǎo)體和絕緣體之間的間隙減小，而減少電纜長(zhǎng)度方向上的時(shí)滯的變化。該多芯信號(hào)電纜收容有多根利用絕緣體(11)包覆由絞合線構(gòu)成的中心導(dǎo)體(10)而成的同軸電纜(2a～5b)，其中，同軸電纜的中心導(dǎo)體(10)和絕緣體(11)之間的密合力(拔出力/導(dǎo)體截面積)大于或等于120×10-3(N/mm2)。此外，中心導(dǎo)體(10)是相當(dāng)于AWG 34以上的細(xì)絞合線，絕緣體(11)為氟樹(shù)脂。另外，在多根同軸電纜中，進(jìn)行差動(dòng)傳送的成對(duì)的同軸電纜彼此相鄰地配置。
文檔編號(hào)H01B13/22GK102592744SQ20121000437
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者庭田正道, 林下達(dá)則 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社