差动信号传输用电缆的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种差动信号传输用电缆，其能够抑制时滞的产生并能够可靠地与传输信号的高速化对应。在表皮层(13)的表面局部地设置有配置于位于与一对信号线导体(11)的排列方向正交的方向上且距一对信号线导体的轴心的每一个的距离(D)相等的等距离部(P)的屏蔽导体(14)。即使各信号线导体在绝缘部件(12)内产生配置偏差，也能够使各信号线导体的轴心至屏蔽导体的距离大致相等。
【专利说明】差动信号传输用电缆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及具备一对信号线导体并传输相位反转180度的差动信号的差动信号传输用电缆。
【背景技术】
[0002]以往，在处理几Gbit/s以上的高速数字信号的服务器、路由器、存储器产品等设备中，差动接口规格采用例如LVDS (Low Voltage Differential Signal低电压差动信号)接口，在各设备之间或者设备内的各电路基板之间，使用差动信号传输用电缆对差动信号进行传输。差动信号具有实现系统电源的低电压化并且相对于外来噪声的耐受性较高的特征。
[0003]差动信号传输用电缆具备一对信号线导体，在各信号线导体分别传输相位反转180度的正侧信号以及负侧信号。而且，上述的两个信号的电位差成为信号电平，例如若电位差为正则为“High (高)”，若为负则为“Low (低)”，上述信号电平在接收侧被识别。
[0004]作为传输上述差动信号的差动信号传输用电缆例如公知有专利文献I?3所记载的技术。上述的专利文献I?3所记载的差动信号传送用电缆均具备隔开规定间隔平行排列的一对信号线导体，上述的各信号线导体被绝缘体覆盖。而且，在绝缘体的周围设置有片状的屏蔽导体，上述屏蔽导体对绝缘体的整周进行覆盖。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2011-086458号公报
[0008]专利文献2:日本特开2011-096574号公报
[0009]专利文献3:日本特开2012-169251号公报
[0010]然而，在上述的各专利文献I?3所记载的差动信号传输用电缆中，利用屏蔽导体对绝缘体的整周进行覆盖。因此，因差动信号传输用电缆的制造误差等，可能产生各信号线导体至屏蔽导体的距离分别不同。
[0011]图7示出了对在以前的差动信号传输用电缆中产生了制造误差的情况进行了例示的横向剖视图。具体而言，产生了差动信号传输用电缆a中的P侧(Positive(正):+)的信号线导体b以及N侧(Negative (负):-)的信号线导体c的沿着排列方向的绝缘体d的厚度尺寸(至屏蔽导体g的距离)分别如距离e、f这样的不同。换句话说，在图7所示的情况下，P侧的信号线导体b与屏蔽导体g之间的距离e比N侧的信号线导体c与屏蔽导体g之间的距离f短(e〈f)。
[0012]上述的绝缘体d的厚度尺寸的差(距离e、f的差)分别成为介电常数ε的差，进而有效介电常数eef因P侧的信号线导体b与N侧的信号线导体c而不同。该各信号线导体b、c的有效介电常数ε ef的差异使在各信号线导体b、c中传输的传输信号的传输时间产生差异。而且，对于上述的所谓“时滞(Skew)”而言，传输信号越为高速，对信号的影响越显著地呈现，因此为了与进一步的传输信号的高速化对应，而产生了重新研究差动信号传输用电缆的构造等的必要。
实用新型内容
[0013]本实用新型的目的在于提供一种能够抑制时滞的产生并能够可靠地应对传输信号的高速化的差动信号传输用电缆。
[0014]在本实用新型的一方式中，差动信号传输用电缆具有:一对信号线导体；
[0015]绝缘体，其设置于上述一对信号线导体的每一个的周围；以及屏蔽导体，其局部地设置于上述绝缘体的表面，并配置于位于与上述各信号线导体的排列方向正交的方向上且距上述各信号线导体的轴心的每一个的距离相等的等距离部。
[0016]在本实用新型的其他方式中，上述绝缘体具备:第一绝缘体，其设置于上述各信号线导体的周围且含有气泡；以及第二绝缘体，其设置于上述第一绝缘体的周围且不含有气泡。
[0017]在本实用新型的其他方式中，上述屏蔽导体由一对对置配置为从与上述各信号线导体的排列方向正交的方向上夹持上述绝缘体的屏蔽导体构成在本实用新型的其他方式中，上述屏蔽导体通过粘接剂固定于上述绝缘体。
[0018]在本实用新型的其他方式中，上述屏蔽导体由一对对置配置为从与上述各信号线导体的排列方向正交的方向上夹持上述绝缘体的屏蔽导体构成。
[0019]在本实用新型的其他方式中，上述一对屏蔽导体具有比上述各信号线导体的轴心间距离大的宽度尺寸。
[0020]在本实用新型的其他方式中，在上述各信号线导体的排列方向上没有配置上述一对屏蔽导体。
[0021]在本实用新型的其他方式中，上述屏蔽导体通过粘接剂固定于上述绝缘体。
[0022]在本实用新型的其他方式中，在上述绝缘体与上述屏蔽导体之间设置有将上述屏蔽导体固定于上述绝缘体的粘接片。
[0023]在本实用新型的其他方式中，上述绝缘体的横截面形状呈具有沿上述各信号线导体的排列方向延伸的长轴以及与上述长轴正交的短轴的椭圆形形状。
[0024]在本实用新型的其他方式中，上述绝缘体的横截面形状呈具有沿上述各信号线导体的排列方向延伸的一对直线部以及设置于上述各直线部之间的一对圆弧部的跑道状形状。
[0025]根据本实用新型，在绝缘体的表面局部地设置有配置于位于与一对信号线导体的排列方向正交的方向上且距一对信号线导体的轴心的每一个的距离相等的等距离部的屏蔽导体。由此，即使产生各信号线导体在绝缘体的内部产生配置偏差的制造误差，也能够使各信号线导体至屏蔽导体的距离大致相等。
[0026]另外，在绝缘体的表面在一对信号线导体的排列方向上没有配置屏蔽导体，因此能够将上述部分形成为空间。由此，即使产生各信号线导体在绝缘体的内部产生配置偏差的制造误差，由于空间部分的介电常数较小，各个信号线导体的排列方向的有效介电常数接近空间部分的介电常数，所以也能够抑制各信号线导体的有效介电常数产生差异。
[0027]因此，能够提供一种能够抑制时滞的产生并与能够可靠地对应传输信号的高速化的差动信号传输用电缆。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1 (a)是实施方式I的差动信号传输用电缆的立体图，图1(b)是图1 (a)的横向首1J视图。
[0029]图2(a)是表示屏蔽导体的粘贴顺序的横向剖视图，图2(b)是示意性地表示从信号线导体朝屏蔽导体扩展的电场的横向剖视图。
[0030]图3(a)是实施方式2的差动信号传输用电缆的横向剖视图，图3(b)是表示图3(a)的屏蔽导体的安装顺序的横向剖视图。
[0031]图4(a)是实施方式3的差动信号传输用电缆的横向剖视图，图4(b)是表示图4(a)的屏蔽导体的安装顺序的横向剖视图。
[0032]图5 (a)是实施方式4的差动信号传输用电缆的立体图，图5(b)是图5 (a)的横向剖视图。
[0033]图6是实施方式5的差动信号传输用电缆的横向剖视图。
[0034]图7是对在以前的差动信号传输用电缆中产生制造了误差的情况进行了例示的横向剖视图。
[0035]图中:
[0036]10—差动信号传输用电缆，11一信号线导体，12—绝缘部件(绝缘体、第一绝缘体)，13—表皮层(绝缘体、第二绝缘体)，14一屏蔽导体，Al—长轴，A2—短轴，D—距离，P—等距离部，S—粘接剂，20—差动信号传输用电缆，21—PET带(绝缘体、粘接片)，22—屏蔽导体，30—差动信号传输用电缆，31—绝缘部件(绝缘体)，32—屏蔽导体，33—PET带(绝缘体、粘接片)，40—差动信号传输用电缆，41 一绝缘部件(绝缘体、第一绝缘体)，42—直线部，43—圆弧部，44一表皮层(绝缘体、第二绝缘体)，45—屏蔽导体，60—差动信号传输用电缆,61—绝缘部件(绝缘体、第一绝缘体)，62—表皮层(绝缘体、第二绝缘体)。
【具体实施方式】
[0037]以下，使用附图对本实用新型的实施方式I详细地进行说明。
[0038]图1(a)示出了实施方式I的差动信号传输用电缆的立体图，图1(b)示出了图1(a)的横向剖视图，图2 (a)是表示屏蔽导体的粘贴顺序的横向剖视图，图2(b)是示意性地表示从信号线导体朝屏蔽导体扩展的电场的横向剖视图。
[0039]如图1(a)及图1(b)所示，实施方式I的差动信号传输用电缆10具备一对信号线导体11。在各信号线导体11中的任意一方传输作为差动信号的正侧信号(Positive(正):+)，在各信号线导体11中的任意另一方传输作为差动信号的负侧信号(Negative(负):-)。各信号线导体11例如由对其表面实施了镀银处理的软铜线(Silverplated Copper Wire镀银铜线)形成，由此在高速传输用途中表现优越。其中，根据需要也能够使用实施了镀锡处理等廉价的表面处理的软铜线(Tinned Annealed Copper Wire镀锡软铜线)。
[0040]各信号线导体11的周围被共用的绝缘部件(绝缘体)12—并覆盖。为了降低差动信号传输用电缆10的高频损失，该绝缘部件12例如由含有气泡的发泡聚乙烯(FoamedPoly-Ethylene)形成。这样，绝缘部件12含有气泡，因此其介电常数ε I表示为较低的值。
[0041]绝缘部件12的周围被表皮层(绝缘体)13覆盖，其由不含有气泡的聚乙烯(Poly-Ethylene)等构成。此处，表皮层13被设定为刚性比绝缘部件12的刚性高与不含有气泡相应的量，发挥在对绝缘部件12进行挤压成形等时，将柔软状态的固化前的绝缘部件12保持为规定的椭圆形形状的作用。这样，表皮层13不含有气泡，因此其介电常数ε2表示为比绝缘部件12的介电常数ε I高的值(ε 2> ε I)。
[0042]此处，绝缘部件12构成本实用新型的第一绝缘体，表皮层13构成本实用新型的第二绝缘体。换句话说，绝缘部件12配置于各信号线导体11侧，表皮层13配置于与各信号线导体11侧相反的一侧。表皮层13成为沿着其周向大致均匀的厚度尺寸，包含绝缘部件12的表皮层13的横截面形状形成为具有沿各信号线导体11的排列方向延伸的长轴Al并且具有与上述长轴Al正交的短轴Α2的椭圆形形状。
[0043]在表皮层13的表面局部地设置有一对屏蔽导体14,作为相对于各信号线导体11的接地导体。上述的各屏蔽导体14对置配置为从短轴Α2的方向夹持表皮层13，并且以沿着各信号线导体11的长度方向的方式分别笔直地延伸。
[0044]各屏蔽导体14例如由片状的铜箔形成，其宽度尺寸Wl被设定为比各信号线导体11的轴心间距离L大的尺寸(W1>L)。其中，作为各屏蔽导体14不限定于铜箔也可以为其他的金属箔，并且也可以为编入了软铜线等的金属细线的编织线。
[0045]在各屏蔽导体14以相同的厚度涂覆有相同的分量的粘接剂S，由此各屏蔽导体14分别无间隙地固定于表皮层13。此处，作为粘接剂S例如能够使用聚酯系粘接剂。
[0046]沿着各屏蔽导体14的宽度方向的中间部分，换句话说各屏蔽导体14的宽度尺寸Wl的一半的位置(W1/2的位置)位于表皮层13的表面的等距离部P。此处，等距离部P在表皮层13的表面形成有两处，换句话说形成于短轴Α2的两端部分，从而形成于位于与各信号线导体11的排列方向正交的方向上且距各信号线导体11的轴心的每一个的距离D相等的部分。即，各屏蔽导体14分别以宽度方向的大致正中间覆盖表皮层13的等距离部P。
[0047]这样，将各屏蔽导体14的宽度尺寸Wl设为比各信号线导体11的轴心间距离L大的尺寸，并且分别覆盖等距离部P，因此即使各信号线导体11在绝缘部件12的内部产生配置偏差，产生因上述配置偏差引起的等距离部P的偏差(产生了制造误差)，也能够通过各屏蔽导体14可靠地覆盖等距离部P。
[0048]此外，在表皮层13的表面，沿各信号线导体11的排列方向(图1(b)的左右侧)没有配置屏蔽导体14，因而上述部分成为空间。此处，空气的介电常数ea为比绝缘部件12的介电常数ε I以及表皮层13的介电常数ε 2小的介电常数(ε a〈 ε 1〈 ε 2)。
[0049]另外，虽在屏蔽导体14的周围什么都不设置，但为了对表皮层13、屏蔽导体14的周围进行保护，也可以设置作为保护外皮而发挥功能的绝缘层(未图示)。绝缘层例如卷绕绝缘带而形成、挤出包覆绝缘材料而形成。在该情况下，考虑差动信号传输用电缆10的所有的使用环境等，作为绝缘层的材质例如优选选择耐热PVC(Heat Resistant PolyvinylChloride耐热聚氯乙烯)。
[0050]如图2(a)所示，为了在表皮层13的表面固定各屏蔽导体14，首先，在各屏蔽导体14的表皮层13侧的表面(粘接面)以相同的厚度涂覆相同分量的粘接剂S。由此，能够防止因各屏蔽导体14所对应的各粘接剂S的厚度的不同而引起的电特性的恶化。然后，如在图2 (a)中箭头Ml所示的那样，使处于表皮层13的表面的等距离部P面对各屏蔽导体14的宽度尺寸Wl的一半的位置。由此，在表皮层13的规定位置固定各屏蔽导体14。此处，在表皮层13与各屏蔽导体14之间没有形成空气积存处等空气层。
[0051]如图2(b)的实线箭头所示的那样，从各信号线导体11朝向屏蔽导体14的电场通过绝缘部件12以及表皮层13的大致相同的部分，因此各信号线导体11的有效介电常数^ef几乎不产生差异。另外，如图2(b)的虚线箭头所示的那样，从各信号线导体11沿着其排列方向朝相反的方向扩展的电场分别在绝缘部件12、表皮层13以及空间迂回而朝屏蔽导体14扩展。因此，例如，即使各信号线导体11在绝缘部件12的内部产生配置偏差、在图中左右侧且在表皮层13的厚度产生误差，由于空气的介电常数ε a较小、虚线箭头的路径(电场的迂回路径)较长等，各个信号线导体11的排列方向的有效介电常数ε ef接近空间部分的介电常数ea，因此进而能够抑制各信号线导体11的有效介电常数eef产生差异。
[0052]如以上详述的那样，根据实施方式I的差动信号传输用电缆10,在表皮层13的表面局部地设置有配置于位于与一对信号线导体11的排列方向正交的方向上且距一对信号线导体11的轴心的每一个的距离D相等的等距离部P的屏蔽导体14。由此，即使产生各信号线导体11在绝缘部件12的内部产生配置偏差的制造误差，也能够使各信号线导体11的轴心至屏蔽导体14的距离D大致相等。
[0053]另外，在表皮层13的表面，在沿一对信号线导体11的排列方向没有配置屏蔽导体14，因此能够将上述部分设为空间。由此，即使产生各信号线导体11在绝缘部件12的内部产生配置偏差的制造误差，由于空间部分的介电常数ε a较小，并且各个信号线导体11的排列方向的有效介电常数eef接近空间部分的介电常数ea，因此能够抑制各信号线导体11的有效介电常数eef产生差异。
[0054]因此，能够提供一种能够抑制时滞的产生并能够可靠地对应传输信号的高速化的差动信号传输用电缆10。
[0055]接下来，使用附图对本实用新型的实施方式2详细地进行说明。其中，对具有与上述的实施方式I相同的功能的部分标注相同的附图标记，并省略其详细的说明。
[0056]图3(a)是实施方式2的差动信号传输用电缆的横向剖视图，图3(b)是表示图3(a)的屏蔽导体的安装顺序的横向剖视图。
[0057]如图3(a)及图3(b)所示，实施方式2的差动信号传输用电缆20在表皮层13的表面经由作为绝缘体及粘接片的PET带(聚酯带)21固定屏蔽导体22。换句话说，PET带21设置于表皮层13与屏蔽导体22之间。此处，在PET带21上预先固定有屏蔽导体22，由此容易进行屏蔽导体22相对于表皮层13的定位。换句话说，如图中箭头M2所示，将表面积比屏蔽导体22大的PET带21定位粘贴于表皮层13，从而屏蔽导体22自动地覆盖等距离部P。其中，即使在实施方式2中，也不会在表皮层13与PET带21之间形成空气层。
[0058]即使在如以上那样形成的实施方式2中，也能够起到与实施方式I相同的作用效果。另外，表皮层13被PET带21覆盖，因此不设置保护目的的绝缘层，而能够实现差动信号传输用电缆20的强度提高等。
[0059]接下来，使用附图对本实用新型的实施方式3详细地进行说明。其中，对具有与上述的实施方式I相同的功能的部分标注相同的附图标记，并省略其详细的说明。
[0060]图4(a)是实施方式3的差动信号传输用电缆的横向剖视图，图4(b)是表示图4(a)的屏蔽导体的安装顺序的横向剖视图。
[0061]如图4(a)及图4(b)所示，实施方式3的差动信号传输用电缆30与实施方式I相比省略表皮层13(参照图1(a)及图1(b))，并且由不含有气泡的固态的聚乙烯形成绝缘部件(绝缘体)31。另外，将作为绝缘体以及粘接片的一片PET带33卷绕并粘贴于绝缘部件31从而固定一对屏蔽导体32。换句话说，PET带33设置于绝缘部件31与屏蔽导体32之间。此处，在PET带33以规定间隔预先固定有各屏蔽导体32。由此，如图中箭头M3所示的那样，在将一方的屏蔽导体32(图中下侧)定位于表皮层13的规定位置的状态下，将PET带33卷绕于绝缘部件31，从而能够将另一方的屏蔽导体32自动地定位于表皮层13的规定位置(图中上侧)。
[0062]即使在如以上那样形成的实施方式3中，也能够起到与实施方式I相同的作用效果。除此之外，仅通过卷绕一圈PET带33就完成了差动信号传输用电缆30，并且不具备表皮层13，因此简化差动信号传输用电缆30的制造工序，进而能够实现成本的降低。其中，即使在实施方式I以及实施方式2中，也可以省略表皮层13，而使用不含有气泡的绝缘部件。
[0063]接下来，使用附图对本实用新型的实施方式4详细地进行说明。其中，对具有与上述的实施方式I相同的功能的部分标注相同的附图标记，并省略其详细的说明。
[0064]图5(a)示出了实施方式4的差动信号传输用电缆的立体图，图5(b)示出了图5(a)的横向剖视图。
[0065]如图5 (a)及图5 (b)所示，实施方式4的差动信号传输用电缆40的绝缘部件(绝缘体、第一绝缘体)41的横截面形状由沿各信号线导体11的排列方向延伸的相等长度的一对直线部42与设置于各直线部42之间的一对圆弧部43构成，并形成为与田径赛场的跑道(Track)大致相等的形状的跑道状形状。而且，表皮层(绝缘体、第二绝缘体)44的横截面形状也沿着绝缘部件41的横截面形状形成为跑道状形状。
[0066]一对屏蔽导体45不经由粘接剂、粘接片等设置在各直线部42上。而且，在将各屏蔽导体45配置在各直线部42上的状态下，如图中箭头M4所示的那样，卷绕作为绝缘层的绝缘带46，由此将各屏蔽导体45固定于表皮层44的规定位置。
[0067]即使在如以上那样形成的实施方式4中，也能够起到与实施方式I相同的作用效果。其中，即使在实施方式4中，也可以与实施方式3相同地省略表皮层44而使用不含有气泡的绝缘部件。
[0068]接下来，使用附图对本实用新型的实施方式5详细地进行说明。其中，对具有与上述的实施方式I相同的功能的部分标注相同的附图标记，并省略其详细的说明。
[0069]图6示出了实施方式5的差动信号传输用电缆的横向剖视图。
[0070]如图6所示，实施方式5的差动信号传输用电缆60的绝缘部件(绝缘体、第一绝缘体)61以及表皮层(绝缘体、第二绝缘体)62的横截面形状分别形成为圆形形状。此外，绝缘部件61由含有气泡的发泡聚乙烯形成。另外，在各信号线导体11的周围分别设置有表皮层63、64，由此，防止在作为部件单体管理各信号线导体11时，产生损伤各信号线导体11的周围的不良情况等。
[0071]即使在如以上那样形成的实施方式5中，也能够起到与实施方式I相同的作用效果。其中，即使在实施方式5中，也可以由不含有气泡的聚乙烯形成绝缘部件61。在该情况下，能够省略表皮层62。
[0072]本实用新型不限定于上述各实施方式，不言而喻能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。例如，在上述各实施方式中，示出了对各信号线导体11的周围实施镀银处理，但本实用新型不限定于此，也能够使用不对周围实施电镀处理的信号线导体。在该情况下，能够降低差动信号传输用电缆10、20、30、40、60的制造成本。
【权利要求】
1.一种差动信号传输用电缆，其特征在于，具有: 一对信号线导体； 绝缘体，其设置于上述一对信号线导体的每一个的周围；以及屏蔽导体，其局部地设置于上述绝缘体的表面，并配置于位于与上述各信号线导体的排列方向正交的方向上且距上述各信号线导体的轴心的每一个的距离相等的等距离部。
2.根据权利要求1所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 上述绝缘体具备:第一绝缘体，其设置于上述各信号线导体的周围且含有气泡；以及第二绝缘体，其设置于上述第一绝缘体的周围且不含有气泡。
3.根据权利要求1所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 上述屏蔽导体由一对对置配置为从与上述各信号线导体的排列方向正交的方向上夹持上述绝缘体的屏蔽导体构成。
4.根据权利要求3所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 上述一对屏蔽导体具有比上述各信号线导体的轴心间距离大的宽度尺寸。
5.根据权利要求3所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 在上述各信号线导体的排列方向上没有配置上述一对屏蔽导体。
6.根据权利要求4所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 在上述各信号线导体的排列方向上没有配置上述一对屏蔽导体。
7.根据权利要求2所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 上述屏蔽导体由一对对置配置为从与上述各信号线导体的排列方向正交的方向上夹持上述绝缘体的屏蔽导体构成。
8.根据权利要求7所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 上述一对屏蔽导体具有比上述各信号线导体的轴心间距离大的宽度尺寸。
9.根据权利要求7所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 在上述各信号线导体的排列方向上没有配置上述一对屏蔽导体。
10.根据权利要求8所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 在上述各信号线导体的排列方向上没有配置上述一对屏蔽导体。
11.根据权利要求1?10中任一项所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 上述屏蔽导体通过粘接剂固定于上述绝缘体。
12.根据权利要求1?10中任一项所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 在上述绝缘体与上述屏蔽导体之间设置有将上述屏蔽导体固定于上述绝缘体的粘接片。
13.根据权利要求1?10中任一项所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 上述绝缘体的横截面形状呈具有沿上述各信号线导体的排列方向延伸的长轴以及与上述长轴正交的短轴的椭圆形形状。
14.根据权利要求1?10中任一项所述的差动信号传输用电缆，其特征在于， 上述绝缘体的横截面形状呈具有沿上述各信号线导体的排列方向延伸的一对直线部以及设置于上述各直线部之间的一对圆弧部的跑道状形状。
【文档编号】H01B11/00GK204010812SQ201420459819
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】米泽英德, 杉山刚博, 南亩秀树, 深作泉 申请人:日立金属株式会社