专利名称：多芯信号电缆及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种在传送高速数字信号等信号时所使用的多芯信号电缆及其制造方法。
背景技术：
随着信息通信技术的发展，通信电缆的使用频带扩宽至GHz频带。另外，在适于将计算机和显示器进行连接的接口标准用的DVI电缆等中，使用2根电缆进行差动信号传送成为主流。该差动信号传送将相位相差180°的信号向2根电缆同时输入而进行发送，在接收侧进行差分合成，从而可以提高功率，并且还具有噪声去除功能。但是，存在由2根电缆进行信号传送的延迟时间差(时滞)而导致信号劣化的问题。因此，例如在专利文献I中公开了下述内容，即将剖面形状和长度相同的2根同轴电缆成对使用；通过将各个同轴电缆从同一电缆中切下等，从而减少时滞。另外，在专利文献 2中公开了下述内容，即，在包覆电线的制造中，绝缘体使用氟树脂，并且使在向导体包覆绝缘体时的牵伸平衡(DRB)成为I. 0左右。专利文献I :日本特开2004-119060号公报专利文献2 :国际公开第2005/052015号公报
发明内容
电缆的时滞是根据电缆的物理长度、电缆的绝缘体的介电常数确定的，如果在成对的2根电缆中上述参数相同，则时滞减少。但是，在电缆的制造中，在利用绝缘体对导体 (同轴电缆的中心导体)的周围进行包覆时，特别地在中心导体由绞合线构成的情况下，在中心导体和绝缘体之间产生间隙。该间隙在电缆的长度方向上并不恒定，使介电常数产生波动。因此，存在在电缆长度方向上时滞变化的问题。本发明就是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于，提供一种多芯信号电缆及其制造方法，其使中心导体和绝缘体之间的间隙减小，而减少电缆长度方向上的时滞的变化。本发明所涉及的多芯信号电缆收容有多根利用绝缘体包覆由绞合线构成的中心导体而成的同轴电缆，其特征在于，同轴电缆的中心导体和绝缘体之间的密合力(拔出力/ 导体截面积)大于或等于120X10_3(N/mm2)。此外，中心导体是相当于AWG 34以上的细绞合线，绝缘体为氟树脂。另外，优选在多根同轴电缆中，进行差动传送的成对的同轴电缆彼此相邻地配置。另外，本发明所涉及的多芯信号电缆的制造方法，在利用绝缘体包覆由绞合线构成的中心导体时，以牵伸平衡大于或等于I. 2的方式进行牵伸，使中心导体和绝缘体之间的密合力(拔出力/导体截面积)大于或等于120X 10_3(N/mm2)。发明的效果根据本发明，可以减小中心导体和绝缘体之间的间隙，其结果，可以减少电缆长度方向上的介电常数的波动，将时滞的变化抑制为小于或等于40ps/m。
图I是说明作为本发明的对象的多芯信号电缆的一个例子的图。图2是说明本发明中的同轴电缆的拔出力的测定方法的图。图3是表示本发明所涉及的多芯信号电缆的评价结果的图。
具体实施例方式根据附图，说明本发明的实施方式。图I是表示作为本发明的对象的多芯信号电缆的图。在图中，I表不多芯信号电缆，2a 5b表不同轴电缆,6表不电源用的电缆,7表不控制信号用的电缆，8表示屏蔽导体,9表示护套，10表示中心导体,11表示绝缘体,12表示外部导体，13表外皮。作为本发明的多芯信号电缆，是将传送高速数字信号等的多根同轴电缆2a 5b 集束在一起，利用共用的屏蔽导体8进行屏蔽，在屏蔽导体8外侧包覆护套9而形成的多芯电缆。此外，也可以构成为复合电缆，其除了同轴电缆2a 5b之外，还包含其他电缆，例如电源用的电缆6或者控制信号用的电缆7等。同轴电缆2a 5b例如使用下述结构的电缆，即，利用绝缘体11包覆由绞合线构成的中心导体10，在绝缘体11的外周配置外部导体12，并在外部导体12的外侧包覆外皮13。中心导体10例如使用镀锡软铜线，将外径为0. 05mm的裸线绞合7根而形成外径为 0. 15mm(0. 0137mm2,相当于AWG#36)的中心导体，或者将外径为0. 03mm的裸线绞合7根而形成外径为0. 09mm(0. 0049mm2，相当于AWG#40)的中心导体。作为绝缘体11，可以使用氟树脂，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)。对于绝缘体11的厚度以及外径，为了得到规定的特性阻抗(50 Q ),而在中心导体外径为0. 15mm的情况下,设为厚度为0. 13mm、绝缘体外径为
0.41mm,在中心导体外径为0. 09mm的情况下，设为厚度为0. 075mm、绝缘体外径为0. 24mm。作为外部导体12，是将与中心导体10所使用的裸线导体相同程度粗细的裸铜线 (软铜线或铜合金线)、镀银或镀锡软铜线、或者铜合金线，在绝缘体11的外周横向卷绕或以编织构造进行配置而形成的。另外，为了提高屏蔽功能，也可以形成同时设置金属箔带的构造。外皮13是将氟树脂等树脂材料进行挤出成型，或者将聚酯带等树脂带进行卷绕而形成的。共用的屏蔽导体8可以使用在树脂薄膜上蒸镀铝或铜而形成的导体箔带。该导体箔带以重叠部分为带宽的1/8 2/3的方式以螺旋状卷绕，其卷绕间距为3mm 60mm左右。护套9是通过挤出成型而形成的，可以使用聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 (EVA)、聚氨酯等树脂。本发明的特征在于，在上述多芯信号电缆中，信号传送用的同轴电缆2a 5b的由绞合线构成的中心导体10和绝缘体11之间的密合力大于或等于120X10_3(N/mm2)。密合力大是指中心导体10和绝缘体11之间的接触状态紧密，即，中心导体10和绝缘体11之间的间隙G小。如果中心导体10和绝缘体11之间的间隙G小，则电缆的长度方向上的介电常数的变化也减少。其结果，可以减少多根同轴电缆之间的时滞。此外，本发明中的密合力
4可以表示为，与中心导体面积(_2)相对的从绝缘体11中拔出中心导体10所需的力(N)。绝缘体11是在中心导体10的外周利用挤出成型进行牵伸而形成的，例如通过增大牵伸时的牵伸平衡(DRB)，从而可以减小中心导体10和绝缘体11之间的间隙G，提高密合力。相反地，如果减小DRB，则中心导体10和绝缘体11之间的间隙G变大，密合力减低。此外，作为DRB，在将挤出机的模具直径设为D1，将喷嘴外径设为D2，将绝缘体直径设为dl，将中心导体直径设为d2时，表示为DRB= (Dl/D2)/(d2/dl)。在本发明中，以使得该DRB大于或等于I. 2的方式进行绝缘体11的牵伸。另外，在本发明中，作为同轴电缆的中心导体10，使用AWG 43以上的将细径导体裸线绞合而形成的导体，作为绝缘体11，使用具有阻燃性且介电常数较小的氟树脂类的绝缘体。另外，进行差动传送的成对的同轴电缆(在图中为2a和2b，3a和3b，4a和4b，5a 和5b)彼此相邻配置。此外，也可以将成对的同轴电缆绞合，但由于单纯平行地设置这一方法不会对绝缘体施加变形，所以有利于抑制时滞增加。图2是说明上述的中心导体10和绝缘体11之间的密合力(拔出力/中心导体面积)中的拔出力的测定方法的图，以下述方式进行测定。(I)将同轴电缆I的护套9和外部导体8去除，将绝缘体11剥出50mm。(2)将露出的绝缘体11去除40mm而将中心导体10剥出40mm。然后，在从中心导体10的前端开始50mm的位置处，从同轴电缆I切断绝缘体11和中心导体10。使绝缘体 11成为剥出IOmm0(3)准备孔部直径大于中心导体10的直径而小于绝缘体11的直径的模具14。使中心导体10通过该模具14中。然后，利用夹持部件15握持中心导体10，利用夹持部件16握持模具14，使模具14 固定而不会移动，以将中心导体10从绝缘体11拔出的方式，以IOOmm/分钟的速度将中心导体10拉伸10mm。此时，对拔出中心导体10的力(N)进行测定，将其平均值除以中心导体的截面积所得到的值作为密合力。中心导体10和绝缘体11之间的密合力大，表示如图2(B)所示，绝缘体11的内径从圆形形状陷入中心导体10的间隙G中。由于中心导体10和绝缘体11之间的间隙G变小，所以电容略微变大，但电缆长度方向上的变化量变小。图3示出本发明所涉及的多芯信号电缆的评价结果。作为本发明制品，中心导体使用了相当于AWG 36的、将外径0. 05mm的裸线绞合7根而形成的外径0. 15mm的导体(导体截面积0. 0137mm2)。使用模具直径为7mm、喷嘴直径为2mm的挤出机头(cross-head), 将绝缘体以外径成为0. 41mm的方式在中心导体上成型，并在绝缘体上形成外部导体和外皮，得到同轴电缆。该同轴电缆的DRB为I. 28，其拔出力为I. 646 X 10_3 (N)，密合力为 120 X I(T3 (N/mm2)。另外，作为本发明制品，中心导体使用了相当于AWG 40的、将外径为0. 03mm的裸线绞合7根而形成的外径0. 09mm的导体(导体截面积0. 0049mm2)。使用模具直径为6. 5mm、 喷嘴外径为2mm的挤出机头，将绝缘体以外径成为0. 24mm的方式在中心导体上成型，并在绝缘体上形成外部导体和外皮，得到同轴电缆。该同轴电缆的DRB为I. 22，其拔出力为
0.676 X 1(T3 (N)，密合力为 136 X 1(T3 (N/mm2)。
作为本发明的对比例制品，中心导体使用了相当于AWG 36的、将外径为0. 05mm的裸线绞合7根而形成的外径0. 15mm的导体(导体截面积0. 0137mm2)。使用模具直径为7_、 喷嘴外径为2. 5mm的挤出机头，将绝缘体以外径成为0. 40mm的方式在中心导体上成型，并在绝缘体上形成外部导体和外皮，得到同轴电缆。该同轴电缆的DRB为I. 05，其拔出力为
I.421 X 1(T3 (N)，密合力为 103 X 10_3 (N/mm2)。作为本发明的对比例制品，中心导体使用了相当于AWG 40的、将外径为0. 03mm的裸线绞合7根而形成的外径0. 009mm的导体(导体截面积0. 0049mm2)。使用模具直径为 6mm、喷嘴外径为2. 5mm的挤出机头，将绝缘体以外径成为0. 23mm的方式在中心导体上成型，并在绝缘体上形成外部导体和外皮，得到同轴电缆。该同轴电缆的DRB为0. 94，其拔出力为 0. 509 X 1(T3 (N)，密合力为 103 X 10_3 (N/mm2)。另外，作为对比例制品，中心导体使用了相当于AWG 42的、将外径为0. 025mm的裸线绞合7根而形成的外径0. 075mm的导体(导体截面积0. 0034mm2)。使用模具直径为
6.0mm、喷嘴外径为2. 5mm的挤出机头，将绝缘体以外径成为0. 175mm的方式在中心导体上成型，并在绝缘体上形成外部导体和外皮，得到同轴电缆。该同轴电缆的DRB为I. 03，其拔出力为 0. 04 X 1(T3 (N)，密合力为 114 X 1(T3 (N/mm2)。将2根上述同轴电缆平行地紧密接触，对其时滞进行测定，其结果，在本发明制品中，均减小至小于或等于40 (ps/m)。另一方面，在对比例制品中，也相同地对时滞进行测定， 其结果,均大于40 (ps/m)而小于或等于80 (ps/m)。根据以上的结果，如果由绞合线构成的中心导体和绝缘体之间的密合力大于或等于120X10_3(N/mm2)，则可以满足时滞小于或等于40(ps/m)的要求。另外，在此情况下，优选以DRG大于或等于I. 2的方式，将绝缘体通过牵伸而成型在中心导体上。
权利要求
1.一种多芯信号电缆，其收容有多根利用绝缘体包覆由绞合线构成的中心导体而成的同轴电缆，其特征在于，所述同轴电缆的中心导体和绝缘体之间的密合力即拔出力/导体截面积，大于或等于 120X10_3N/mm2。
2.根据权利要求I所述的多芯信号电缆，其特征在于，所述中心导体是相当于AWG 34以上的细绞合线，所述绝缘体为氟树脂。
3.根据权利要求I或2所述的多芯信号电缆，其特征在于，在所述多根同轴电缆中，进行差动传送的成对的同轴电缆彼此相邻地配置。
4.一种多芯信号电缆的制造方法，该多芯信号电缆收容有多根利用绝缘体包覆由绞合线构成的中心导体而成的同轴电缆，该多芯信号电缆的制造方法的特征在于，在所述中心导体上将所述绝缘体以牵伸平衡大于或等于I. 2的方式牵伸，使所述同轴电缆的中心导体和绝缘体之间的密合力即拔出力/导体截面积，大于或等于120X10_3N/
全文摘要
本发明提供一种多芯信号电缆及其制造方法，其使中心导体和绝缘体之间的间隙减小，而减少电缆长度方向上的时滞的变化。该多芯信号电缆收容有多根利用绝缘体(11)包覆由绞合线构成的中心导体(10)而成的同轴电缆(2a～5b)，其中，同轴电缆的中心导体(10)和绝缘体(11)之间的密合力(拔出力/导体截面积)大于或等于120×10-3(N/mm2)。此外，中心导体(10)是相当于AWG 34以上的细绞合线，绝缘体(11)为氟树脂。另外，在多根同轴电缆中，进行差动传送的成对的同轴电缆彼此相邻地配置。
文档编号H01B13/22GK102592744SQ20121000437
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月9日 优先权日2011年1月7日
发明者庭田正道, 林下达则 申请人:住友电气工业株式会社