專利名稱：多芯信號電纜及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種在傳送高速數字信號等信號時所使用的多芯信號電纜及其制造方法。
背景技術：
隨著信息通信技術的發展，通信電纜的使用頻帶擴寬至GHz頻帶。另外，在適于將計算機和顯示器進行連接的接口標準用的DVI電纜等中，使用2根電纜進行差動信號傳送成為主流。該差動信號傳送將相位相差180°的信號向2根電纜同時輸入而進行發送，在接收側進行差分合成，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根電纜進行信號傳送的延遲時間差(時滯)而導致信號劣化的問題。因此，例如在專利文獻I中公開了下述內容，即將剖面形狀和長度相同的2根同軸電纜成對使用；通過將各個同軸電纜從同一電纜中切下等，從而減少時滯。另外，在專利文獻 2中公開了下述內容，即，在包覆電線的制造中，絕緣體使用氟樹脂，并且使在向導體包覆絕緣體時的牽伸平衡(DRB)成為I. 0左右。專利文獻I :日本特開2004-119060號公報專利文獻2 :國際公開第2005/052015號公報

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


圖I是說明作為本發明的對象的多芯信號電纜的一個例子的圖。圖2是說明本發明中的同軸電纜的拔出力的測定方法的圖。圖3是表示本發明所涉及的多芯信號電纜的評價結果的圖。
具體實施例方式根據附圖，說明本發明的實施方式。圖I是表示作為本發明的對象的多芯信號電纜的圖。在圖中，I表不多芯信號電纜，2a 5b表不同軸電纜,6表不電源用的電纜,7表不控制信號用的電纜，8表示屏蔽導體,9表示護套，10表示中心導體,11表示絕緣體,12表示外部導體，13表外皮。作為本發明的多芯信號電纜，是將傳送高速數字信號等的多根同軸電纜2a 5b 集束在一起，利用共用的屏蔽導體8進行屏蔽，在屏蔽導體8外側包覆護套9而形成的多芯電纜。此外，也可以構成為復合電纜，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或者控制信號用的電纜7等。同軸電纜2a 5b例如使用下述結構的電纜，即，利用絕緣體11包覆由絞合線構成的中心導體10，在絕緣體11的外周配置外部導體12，并在外部導體12的外側包覆外皮13。中心導體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,相當于AWG#36)的中心導體，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，相當于AWG#40)的中心導體。作為絕緣體11，可以使用氟樹脂，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)。對于絕緣體11的厚度以及外徑，為了得到規定的特性阻抗(50 Q ),而在中心導體外徑為0. 15mm的情況下,設為厚度為0. 13mm、絕緣體外徑為
0.41mm,在中心導體外徑為0. 09mm的情況下，設為厚度為0. 075mm、絕緣體外徑為0. 24mm。作為外部導體12，是將與中心導體10所使用的裸線導體相同程度粗細的裸銅線 (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造進行配置而形成的。另外，為了提高屏蔽功能，也可以形成同時設置金屬箔帶的構造。外皮13是將氟樹脂等樹脂材料進行擠出成型，或者將聚酯帶等樹脂帶進行卷繞而形成的。共用的屏蔽導體8可以使用在樹脂薄膜上蒸鍍鋁或銅而形成的導體箔帶。該導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。護套9是通過擠出成型而形成的，可以使用聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 (EVA)、聚氨酯等樹脂。本發明的特征在于，在上述多芯信號電纜中，信號傳送用的同軸電纜2a 5b的由絞合線構成的中心導體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體10和絕緣體11之間的接觸狀態緊密，即，中心導體10和絕緣體11之間的間隙G小。如果中心導體10和絕緣體11之間的間隙G小，則電纜的長度方向上的介電常數的變化也減少。其結果，可以減少多根同軸電纜之間的時滯。此外，本發明中的密合力
4可以表示為，與中心導體面積(_2)相對的從絕緣體11中拔出中心導體10所需的力(N)。絕緣體11是在中心導體10的外周利用擠出成型進行牽伸而形成的，例如通過增大牽伸時的牽伸平衡(DRB)，從而可以減小中心導體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，在將擠出機的模具直徑設為D1，將噴嘴外徑設為D2，將絕緣體直徑設為dl，將中心導體直徑設為d2時，表示為DRB= (Dl/D2)/(d2/dl)。在本發明中，以使得該DRB大于或等于I. 2的方式進行絕緣體11的牽伸。另外，在本發明中，作為同軸電纜的中心導體10，使用AWG 43以上的將細徑導體裸線絞合而形成的導體，作為絕緣體11，使用具有阻燃性且介電常數較小的氟樹脂類的絕緣體。另外，進行差動傳送的成對的同軸電纜(在圖中為2a和2b，3a和3b，4a和4b，5a 和5b)彼此相鄰配置。此外，也可以將成對的同軸電纜絞合，但由于單純平行地設置這一方法不會對絕緣體施加變形，所以有利于抑制時滯增加。圖2是說明上述的中心導體10和絕緣體11之間的密合力(拔出力/中心導體面積)中的拔出力的測定方法的圖，以下述方式進行測定。(I)將同軸電纜I的護套9和外部導體8去除，將絕緣體11剝出50mm。(2)將露出的絕緣體11去除40mm而將中心導體10剝出40mm。然后，在從中心導體10的前端開始50mm的位置處，從同軸電纜I切斷絕緣體11和中心導體10。使絕緣體 11成為剝出IOmm0(3)準備孔部直徑大于中心導體10的直徑而小于絕緣體11的直徑的模具14。使中心導體10通過該模具14中。然后，利用夾持部件15握持中心導體10，利用夾持部件16握持模具14，使模具14 固定而不會移動，以將中心導體10從絕緣體11拔出的方式，以IOOmm/分鐘的速度將中心導體10拉伸10mm。此時，對拔出中心導體10的力(N)進行測定，將其平均值除以中心導體的截面積所得到的值作為密合力。中心導體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的內徑從圓形形狀陷入中心導體10的間隙G中。由于中心導體10和絕緣體11之間的間隙G變小，所以電容略微變大，但電纜長度方向上的變化量變小。圖3示出本發明所涉及的多芯信號電纜的評價結果。作為本發明制品，中心導體使用了相當于AWG 36的、將外徑0. 05mm的裸線絞合7根而形成的外徑0. 15mm的導體(導體截面積0. 0137mm2)。使用模具直徑為7mm、噴嘴直徑為2mm的擠出機頭(cross-head), 將絕緣體以外徑成為0. 41mm的方式在中心導體上成型，并在絕緣體上形成外部導體和外皮，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，作為本發明制品，中心導體使用了相當于AWG 40的、將外徑為0. 03mm的裸線絞合7根而形成的外徑0. 09mm的導體(導體截面積0. 0049mm2)。使用模具直徑為6. 5mm、 噴嘴外徑為2mm的擠出機頭，將絕緣體以外徑成為0. 24mm的方式在中心導體上成型，并在絕緣體上形成外部導體和外皮，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)。
作為本發明的對比例制品，中心導體使用了相當于AWG 36的、將外徑為0. 05mm的裸線絞合7根而形成的外徑0. 15mm的導體(導體截面積0. 0137mm2)。使用模具直徑為7_、 噴嘴外徑為2. 5mm的擠出機頭，將絕緣體以外徑成為0. 40mm的方式在中心導體上成型，并在絕緣體上形成外部導體和外皮，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)。作為本發明的對比例制品，中心導體使用了相當于AWG 40的、將外徑為0. 03mm的裸線絞合7根而形成的外徑0. 009mm的導體(導體截面積0. 0049mm2)。使用模具直徑為 6mm、噴嘴外徑為2. 5mm的擠出機頭，將絕緣體以外徑成為0. 23mm的方式在中心導體上成型，并在絕緣體上形成外部導體和外皮，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，作為對比例制品，中心導體使用了相當于AWG 42的、將外徑為0. 025mm的裸線絞合7根而形成的外徑0. 075mm的導體(導體截面積0. 0034mm2)。使用模具直徑為
6.0mm、噴嘴外徑為2. 5mm的擠出機頭，將絕緣體以外徑成為0. 175mm的方式在中心導體上成型，并在絕緣體上形成外部導體和外皮，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，對其時滯進行測定，其結果，在本發明制品中，均減小至小于或等于40 (ps/m)。另一方面，在對比例制品中，也相同地對時滯進行測定， 其結果,均大于40 (ps/m)而小于或等于80 (ps/m)。根據以上的結果，如果由絞合線構成的中心導體和絕緣體之間的密合力大于或等于120X10_3(N/mm2)，則可以滿足時滯小于或等于40(ps/m)的要求。另外，在此情況下，優選以DRG大于或等于I. 2的方式，將絕緣體通過牽伸而成型在中心導體上。
權利要求
1.一種多芯信號電纜，其收容有多根利用絕緣體包覆由絞合線構成的中心導體而成的同軸電纜，其特征在于，所述同軸電纜的中心導體和絕緣體之間的密合力即拔出力/導體截面積，大于或等于 120X10_3N/mm2。
2.根據權利要求I所述的多芯信號電纜，其特征在于，所述中心導體是相當于AWG 34以上的細絞合線，所述絕緣體為氟樹脂。
3.根據權利要求I或2所述的多芯信號電纜，其特征在于，在所述多根同軸電纜中，進行差動傳送的成對的同軸電纜彼此相鄰地配置。
4.一種多芯信號電纜的制造方法，該多芯信號電纜收容有多根利用絕緣體包覆由絞合線構成的中心導體而成的同軸電纜，該多芯信號電纜的制造方法的特征在于，在所述中心導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體和絕緣體之間的密合力即拔出力/導體截面積，大于或等于120X10_3N/
全文摘要
本發明提供一種多芯信號電纜及其制造方法，其使中心導體和絕緣體之間的間隙減小，而減少電纜長度方向上的時滯的變化。該多芯信號電纜收容有多根利用絕緣體(11)包覆由絞合線構成的中心導體(10)而成的同軸電纜(2a～5b)，其中，同軸電纜的中心導體(10)和絕緣體(11)之間的密合力(拔出力/導體截面積)大于或等于120×10-3(N/mm2)。此外，中心導體(10)是相當于AWG 34以上的細絞合線，絕緣體(11)為氟樹脂。另外，在多根同軸電纜中，進行差動傳送的成對的同軸電纜彼此相鄰地配置。
文檔編號H01B13/22GK102592744SQ20121000437
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月9日 優先權日2011年1月7日
發明者庭田正道, 林下達則 申請人:住友電氣工業株式會社