CN104952548A - 电缆束以及电缆束的制造方法 - Google Patents

Abstract

在使以2条作为1对的电线集束多对而成的电缆束中，能够将该电线的对间以及对内的时滞可靠地均匀化，实现高速且稳定的差分信号传送。在电缆束中，多条电线(同轴电线(20))以2条作为1对，各电线对的对内的信号的传播延迟时间差小于或等于10ps/m，多条电线以其端部的长度方向的位置在相同位置对齐并与连接部件的一个例子即基板(10)连接。在连接部件上设置与各电线连接的电路部(14)，在电路部(14)的端部上形成用于与作为连接对象的外部设备连接的端子(13)，该电缆束具有电线的至少一部分弯曲的弯曲部(31)。

Description

电缆束以及电缆束的制造方法

技术领域

本发明涉及一种电缆束以及电缆束的制造方法，更具体而言，涉及由多条电线在两端与连接部件电连接而得到的电缆束以及该电缆束的制造方法。

背景技术

在高速数字信号的传送中，已知使用一对绝缘电线，以差分信号传送方式对数字信号进行传送的技术。

差分信号传送方式例如将使相位彼此反转180度的信号同时输入至2条电线而进行发送，通过在接收侧进行差分合成而能够将信号输出设为2倍。此外，在从发送到接收的传送系统路途中受到的噪声信号等同地施加到2条电线上，因此，具有在接收侧作为差分信号而输出时被取消，噪声被去除这样的功能。

在该传送方式中，产生表示1对电线的对内的传播延迟时间Td的差的时滞(Skew)，如果该时滞较大，则接收信号波形会发生变形，无法正确识别数据。能够通过将传播延迟时间Td管理为均匀而得到时滞较小的通信电缆。

关于如上所述的传播延迟时间的管理技术，例如在专利文献1中公开有如下技术，即：在挤出成型绝缘电线的绝缘树脂的装置中，计算出与直接测定的传输延迟时间Td同等级别(level)的Td，利用计算出的Td对绝缘电线的制造进行管理。

专利文献1：日本特开2005-123116号公报

在专利文献1中公开的绝缘电线的制造方法中，通过对绝缘电线的制造条件等进行管理，能够制造具有均匀的时滞的绝缘电线。然而，在使用以如上所述的方法制造出的绝缘电线的情况下，也难以使上述1对电线的各线间的时滞成为零。例如，在上述1对电线的集束时所产生的微小的线长差会导致时滞。另一方面，对于在差分信号传送方式中所使用的电线，时滞减小化的要求逐渐提高。

发明内容

本发明的电缆束以及电缆束的制造方法的目的在于解决上述的课题，在使以2条作为1对的电线集束多对而成的电缆束中，能够将对内的电线的时滞均匀化，而实现高速且稳定的差分信号传送。

本发明所涉及的电缆束由多条电线在两端与连接部件电连接而成，在该电缆束中，所述电线以2条作为1对，各电线对的对内的信号的传播延迟时间差小于或等于10ps/m，所述多条电线的端部的长度方向的位置在相同位置对齐，由此所述多条电线与所述连接部件连接，在该连接部件上设置与各所述电线连接的电路部，在该电路部的端部形成用于与作为连接对象的外部设备连接的端子，该电缆束具有使所述电线的至少一部分弯曲而形成的弯曲部。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种电缆束、以及电缆束的制造方法，其中，该电缆束将以2条作为1对的电线集束多对而成，能够将该电线的时滞均匀化，实现高速且稳定的差分信号传送。

附图说明

图1是概略地表示本发明所涉及的电缆束的整体结构的图。

图2是概略地表示在本发明所涉及的电缆束的连接部中使用的基板的结构例的俯视图。

图3是表示构成本发明的电缆束的同轴电线的结构例的图。

图4是表示将同轴电线与基板连接的结构例的图。

图5A是表示将同轴电线与基板连接的结构例的另外的图。

图5B是表示将同轴电线与基板连接的结构例的其它的图。

图6是用于说明将同轴电线与基板连接时的时滞调整处理的图。

图7A是对基于时滞的测定结果的同轴电线的加工处理进行说明的图。

图7B是对基于时滞的测定结果的同轴电线的加工处理进行说明的另外的图。

图7C是对基于时滞的测定结果的同轴电线的加工处理进行说明的其它的图。

图7D是对基于时滞的测定结果的同轴电线的加工处理进行说明的其它的图。

标号的说明

1…电缆束、10…基板、11…接地焊盘、12…中心导体焊盘、13…端子、14…电路部、15…共模滤波器、20…同轴电线、21…中心导体、22…绝缘体、23…外部导体、24…外皮、25…扎束部、30…保持部、31…弯曲部、40…夹具、100…连接器、101…RF开关、102…测定器、103…信息处理装置、104…激光加工机

具体实施方式

首先，列举说明本发明的实施方式。

(1)本发明所涉及的电缆束由多条电线在两端与连接部件电连接而成，在该电缆束中，所述电线以2条作为1对，各电线对的对内的信号的传播延迟时间差小于或等于10ps/m，所述多条电线的端部的长度方向的位置在相同位置对齐，由此所述多条电线与所述连接部件连接，在该连接部件上设置与各所述电线连接的电路部，在该电路部的端部形成用于与作为连接对象的外部设备连接的端子，该电缆束具有使所述电线的至少一部分弯曲而形成的弯曲部。由此，在将以2条作为1对的电线集束多对而成的电缆束中，能够将该电线的时滞可靠地均匀化，实现高速且稳定的差分信号传送。

(2)优选所述多条电线在长度方向上的相同位置处形成所述弯曲部，所述电缆束具有对该弯曲部的弯曲形状进行保持的保持部。由此，能够设置在电线在弯曲部分集中地保持弯曲形状的保持部。

(3)优选所述保持部由树脂材料形成，将所述弯曲部收入在内部而模塑成型。由此，能够利用模塑而得到的树脂成型物可靠地保持弯曲部。

(4)优选所述电线是同轴电线，该同轴电线具有：中心导体，其截面积小于或等于0.032mm²；绝缘体，其覆盖在该中心导体上；外部导体，其配置在该绝缘体的周围；以及外皮，其覆盖在该外部导体的周围。由此，具体地确定出，由细径的同轴电线构成电缆束，利用多对同轴电线进行差分信号传送。

(5)优选在所述同轴电线与所述连接部件的连接部分处，所述同轴电线的所述中心导体、所述绝缘体、以及所述外部导体分别露出一定长度，所述外部导体通过软钎料一体化。由此，能够容易地将一体化后的同轴电线与连接部件连接。

(6)优选在所述连接部分处具有软钎焊至所述外部导体的接地杆，通过该接地杆以及软钎料，所述同轴电线被一体化。由此，能够通过利用接地杆将同轴电线一体化，而容易地将一体化后的同轴电线与连接部件连接。

(7)优选所述软钎料的熔点小于或等于200℃。由此，能够实现低温安装，能够提高基板等连接部件的可靠性。

(8)优选所述连接部件在所述电路部中具有共模滤波器。由此，能够去除共模噪声。

(9)本发明所涉及的电缆束的制造方法具有：对以2条作为1对的多条电线的一端进行排列，使该排列后的电线的端部对齐，并在长度方向上的相同位置与规定的连接部件连接的步骤；对各电线对的延迟时间差进行测定，以使对内以及对间的传播延迟时间差成为小于或等于10ps/m的方式确定各电线的长度的步骤；将各电线的另一端切断，以成为该确定出的电线的长度的步骤；以及将所述切断的另一端的端部对齐为一列，而在长度方向上的相同位置与其它的连接部件连接的步骤，在所述与其它的连接部件连接的步骤中形成保持部，该保持部使电线长度不同的电线的至少一部分弯曲，在该电线的长度方向上的相同位置处，对所述弯曲的弯曲部分进行保持。由此，能够制造出下述电缆束，该电缆束将以2条作为1对的电线集束多对而成，能够将该电线的对间以及对内的时滞可靠地均匀化，实现高速且稳定的差分信号传送。由此，能够提供下述的电缆束的制造方法，其中，该电缆束将以2条作为1对的电线集束多对而成，能够将该电线的时滞可靠地均匀化，实现高速且稳定的差分信号传送。

(10)优选作为所述连接部件，使用在所述电路部中具有共模滤波器的连接部件。由此，能够去除在进一步形成时滞的情况下产生的共模噪声。

【本申请发明的实施方式的详细内容】

下面，参照附图，对本发明所涉及的电缆束的具体例进行说明。另外，本发明不限定于这些例示，包含由权利要求的范围所表示的、与权利要求的范围等同的含义以及范围内的所有的变更。

图1是概略地表示本发明所涉及的电缆束的整体结构的图。在电缆束1中，对多条同轴电线20进行捆束，并在这些同轴电线20的两端连接基板10。基板10使用于与控制设备等连接对象设备进行电连接。

多条同轴电线20以2条作为1对，多对同轴电线20与基板10连接。而且，多对同轴电线20的各电线对通过差分信号传送方式传送数字信号。

在本发明的实施方式中，在电缆束1中，为了使同轴电线20的时滞均匀，在调整各同轴电线20的长度的基础上与基板10连接。此时，为了将由于使时滞均匀而长度不同的同轴电线20连接在基板10上，设置保持部30，该保持部30使同轴电线20的至少一部分弯曲，并保持其弯曲形状。

此外，本发明所涉及的电缆束也可以不是在同轴电线20的两端连接基板10，而是连接连接器的结构。基板10以及连接器相当于本发明的连接部件，本发明的电缆束构成为多条电线在两端与连接部件连接。在以下的实施方式中，对将基板用作连接部件的实施方式进行说明。

图2是概略地表示在本发明所涉及的电缆束的连接部中使用的基板的结构例的俯视图。

基板10例如利用PCB(Printed Circuit Board)、FPC(FlexiblePrinted Circuits)制成，设有接地焊盘11和多个中心导体焊盘12，其中，该接地焊盘11用于连接多条同轴电线的外部导体，该多条中心导体焊盘12用于连接多条同轴电线的中心导体。在基板10的端部设有用于与作为连接对象的控制设备等电连接的多个端子13，连接中心导体焊盘12和端子13的电路部14形成在基板10上。

在电缆束1的设于两端的基板10中的至少一方的基板10上，在电路部14中设置共模滤波器15。共模滤波器15具有2个扼流圈合体而得到的构造，在图2中是概略地图示。

电缆束1的同轴电线20以同轴电线对的对内的时滞小于或等于规定级别的方式被均匀化，但为了进一步去除由于在该级别内的时滞而有可能发生的共模噪声，在电路部14中设置共模场滤波器。

图3是表示构成本发明的电缆束的同轴电线的结构例的图。

同轴电线20的中心导体21例如通过捻合多条镀银铜合金的基线而形成。在本实施方式中，使用中心导体21的截面积小于或等于0.032mm²，比AWG#32细径的中心导体。此处，电缆束1由细径的同轴电线20构成，利用多对同轴电线20进行差分信号传送。

绝缘体22覆盖中心导体21的外周面，例如通过将由PTFE(聚四氟乙烯)等氟类的发泡树脂形成的树脂带横向卷绕，或者使树脂发泡而形成。

作为屏蔽部的外部导体23例如通过将镀锡铜合金的基线横向卷绕在绝缘体22的外周面，并以螺旋状缠绕而形成。此外，外皮24覆盖外部导体23的外周面，例如由PFA(四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚物)等氟树脂、聚对苯二甲酸乙二酯等聚酯形成。

多条细径同轴电线20能够通过未图示的扎束部捆束而使用。扎束部例如使用由聚酯树脂或聚四氟乙烯(PTFE)等氟类树脂形成的带、或者将纤维进行编织而成的套筒等捆束部件。

图4是表示将同轴电线与基板连接的结构例的图。在将同轴电线20与基板10连接时，在电缆束的各同轴电线20的端部处，利用激光加工处理，从前端侧按顺序使中心导体21、绝缘体22以及外部导体23分别以阶梯状露出规定长度。而且在将该多条同轴电线20排列多条的状态下，将它们的端部的长度方向的位置对齐，并将多条同轴电线20的外部导体23利用软钎料一体化而固定。此时，能够使用未图示的接地杆，将同轴电线20的外部导体23软钎焊并一体化至接地杆。通过利用接地杆将同轴电线20一体化，而能够容易地将一体化后的同轴电线20连接在基板10上。此外，也可以不使用接地杆，只使用软钎料将多条同轴电线20的外部导体23一体化。

而且，利用软钎料将同轴电线20的外部导体23连接到基板10的接地焊盘11上，利用软钎料将各同轴电线20的中心导体21连接到基板10的中心导体焊盘12上。各中心导体的位置连接为在同轴电线20的长度方向上成为相同位置。优选用于连接外部导体23的软钎料使用熔点小于或等于200°的低温软钎料。通过使用低温软钎料，能够将各同轴电线的外部导体在低温条件下安装在基板10等上，并且能够使基板10等连接部件不会因热而受损，能够提高其可靠性。此外，用于连接中心导体21的软钎料能够使用通常的无铅软钎料。

此处，如上所述，构成为，将多条同轴电线20设为多对同轴电线20，通过各对的2条同轴电线20利用差分信号传送方式传送数字信号。

在如图4所示，将多条同轴电线20连接在基板10上之后，在同轴电线20的另一端侧，以各电线对的对内的时滞小于或等于规定级别的方式对该同轴电线20的长度进行切割并调整。小于或等于规定级别的时滞是10ps/m。此处，在同轴电线20的另一端侧，将同轴电线20统一切断，在该状态下对各电线对的时滞进行测定。而且，基于该测定结果，以成对的电线内的时滞小于或等于10ps/m的方式对各同轴电线20进行切断，并调整其长度。

因此，在另一端侧，与时滞的测定结果相对应地出现各同轴电线20的长度不同的情况，在该情况下，长度方向的端部的位置也不均匀。设为如下结构，即：吸收该长度的不均匀而保持弯曲形状，使同轴电线20的中心导体相对于另一端侧的基板10，在长度方向连接在相同位置。

图5A以及图5B是表示将同轴电线与基板连接的结构例的另外的图，示出设有用于使同轴电线的端部的位置对齐而进行基板连接的弯曲部的结构。在图5A中示出在基板上连接的同轴电线的斜视图，在图5B中示出其侧视图。

如上所述，在多条同轴电线20的两端连接基板10的电缆束1中，在将同轴电线20的前端位置对齐，并在长度方向在相同位置连接在一方的基板10上之后，对各同轴电线20的电线对的时滞进行测定，以使对内的时滞小于或等于规定级别的方式对各同轴电线20的长度进行切割并调整。此处，以使同轴电线对的对内的时滞小于或等于10ps/m的方式，对同轴电线20的长度进行调整。并且，在调整长度后的同轴电线20的端部连接另一个基板10。在利用未紧固的2条同轴电线20进行差分信号传送的情况下，与双绞线、双芯平行电线(带缠绕2条电线等而维持平行状态的电线)相比较，容易形成线长差，容易产生时滞。因此，通过切割同轴电线20的长度而调整时滞是有效的。

在该情况下，如图5A以及图5B所示，在调整长度后的同轴电线20的端部处，将同轴电线的端部的位置对齐在长度方向的相同位置，在该状态下，从前端将中心导体21、绝缘体22以及外部导体23以阶梯状露出规定长度，在利用软钎料将外部导体23一体化的基础上，连接到另外的连接部件即基板10上。此处，利用软钎料将各同轴电线20的外部导体23连接到基板10的接地焊盘11上，利用软钎料将各同轴电线20的中心导体21连接到基板10的中心导体焊盘12上。

在对长度不同的同轴电线20的端部位置进行对齐时，在基板10的附近位置设置使同轴电线20弯曲的弯曲部31。在弯曲部31中，使同轴电线20分别在长度方向的相同位置弯曲，而对同轴电线20的不同的长度进行吸收。在同轴电线20的弯曲部31处，通过此后利用树脂进行的模塑成型，成型出对弯曲部31的形状进行保持的保持部30，其中，该保持部30在将同轴电线20的弯曲部31收入在内部的状态下成型。

由此，能够将电线在弯曲部分处集中地保持弯曲形状。此外，能够通过利用模塑成型形成保持部30，而利用模塑而得到的树脂成型物可靠地保持弯曲部。此处，即使存在由于时滞的调整而长度不同的同轴电线20，也能够通过设置弯曲部31，而使用脉冲加热等集中且同时连接到基板10上。

此外，保持部30也可以取代利用树脂进行的模塑成型，而利用带进行固定。或者也可以是将弯曲部31临时固定，在向基板的连接加工结束后，拆除临时固定。

此外，在图5A的基板10上，在其电路部14中设置共模滤波器15。共模滤波器15也可以不设置在设有弯曲部31这一侧的基板上，而是设置在与相反侧的端部连接的基板(图4)上。如上所述，电缆束1的同轴电线20以使同轴电线对的对内的时滞小于或等于规定级别的方式被均匀化，但为了进一步去除由于在该级别内的时滞而有可能发生的共模噪声，设置共模场滤波器15。

图6是用于说明将同轴电线与基板连接时的时滞调整处理的图。

首先，多条同轴电线20利用扎束部25捆束，并在一端侧使中心导体、绝缘体、外部导体以阶梯状露出。而且，这些同轴电线20在外部导体被一体化的基础上，利用软钎料与一方的基板10的中心导体焊盘以及接地焊盘连接。基板10可以是构成电缆束1的基板，除此之外，也可以使用在时滞评价中准备的基板。在该情况下，直至成为相对于基板进行软钎焊之前的状态为止，将加工出的多条同轴电线20使用肘节夹等按压在时滞评价用的基板上并进行测定。此外此时，也可以通过软钎焊临时固定。

在基板10的与中心导体焊盘电连接的端子上，安装SMA(SubMiniature Type)连接器或者实际使用于产品中的连接器100，经由8或6chRF开关101，与由网络分析器或示波器构成的测定器102连接。通过使用RF开关101，只要准备1台测定器102即可。

来自测定器102的测定结果的输出例如通过GPIB(GeneralPurpose Interface Bus)接口输入至PC(Personal Computer)等信息处理装置103中。然后，利用信息处理装置103，以使同轴电线20的对内的时滞小于或等于10ps/m的方式运算出加工量，对激光加工机104进行控制而对各个同轴电线20进行切割。能够通过该系统，连续、自动进行从时滞的测定到长度加工为止的处理。

图7A～图7D是对基于时滞的测定结果的同轴电线加工处理进行说明的图。如上所述，将多条同轴电线的一端侧固定在基板10上，对时滞进行测定而运算出加工长度，由此在另一端侧对同轴电线进行切割加工而调整其长度。

此处，首先如图7A所示，在与连接于基板10上的一端侧为相反侧的端部，将所有的同轴电线20在一定的位置处集中地切断。

然后与时滞的测定结果相对应而运算出各个同轴电线20的加工量，按照其结果对同轴电线20进行切割加工。如图7B所示，通过切割加工，针对每个同轴电线20，长度方向的前端位置不同。图7C示出在图7B中被切割的同轴电线20排列为一列的状态。优选对内的一方的电线不切割，而切割另一方的电线。

然后如图7D所示，如果将各同轴电线较松地捆束，并将长度不同的同轴电线20的前端与规定的夹具40抵接，则同轴电线20弯曲而形成弯曲部31。在保持该状态的情况下对同轴电线20的前端进行激光加工。此处，利用激光将外皮、外部导体、绝缘体以阶梯状去除，并将中心导体的前端部T集中地切割而对齐。之后，使中心导体以及外部导体相对于另一方的基板10进行软钎料连接。此外，能够通过模塑成型等将保持部30形成在弯曲部31处。优选在形成保持部30之后以阶梯状去除外皮、外部导体以及绝缘体。

通过上述的加工处理的方法，能够制造出下述电缆束，该电缆束使以2条作为1对的电线集束多对而成，能够将该电线的对间以及对内的时滞可靠地均匀化，实现高速且稳定的差分信号传送。

Claims (10)

1.一种电缆束，其由多条电线在两端与连接部件电连接而成，在该电缆束中，

所述电线以2条作为1对，各电线对的对内的信号的传播延迟时间差小于或等于10ps/m，

所述多条电线的端部的长度方向的位置在相同位置对齐，由此所述多条电线与所述连接部件连接，

在该连接部件上设置与各所述电线连接的电路部，在该电路部的端部形成用于与作为连接对象的外部设备连接的端子，

该电缆束具有使所述电线的至少一部分弯曲而形成的弯曲部。

2.根据权利要求1所述的电缆束，

所述多条电线在长度方向上的相同位置处形成所述弯曲部，所述电缆束具有对该弯曲部的弯曲形状进行保持的保持部。

3.根据权利要求1或2所述的电缆束，其中，

所述保持部由树脂材料形成，将所述弯曲部收入在内部而模塑成型。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电缆束，其中，

所述电线是同轴电线，该同轴电线具有：中心导体，其截面积小于或等于0.032mm²；绝缘体，其覆盖在该中心导体上；外部导体，其配置在该绝缘体的周围；以及外皮，其覆盖在该外部导体的周围。

5.根据权利要求4所述的电缆束，其中，

在所述同轴电线与所述连接部件的连接部分处，所述同轴电线的所述中心导体、所述绝缘体、以及所述外部导体分别露出一定长度，所述外部导体通过软钎料一体化。

6.根据权利要求5所述的电缆束，其中，

在所述连接部分处具有软钎焊至所述外部导体的接地杆，通过该接地杆以及软钎料，所述同轴电线被一体化。

7.根据权利要求5或6所述的电缆束，其中，

所述软钎料的熔点小于或等于200℃。

8.根据权利要求4所述的电缆束，其中，

所述连接部件在所述电路部中具有共模滤波器。

9.一种电缆束的制造方法，其具有：

对以2条作为1对的多条电线的一端进行排列，使该排列后的电线的端部在长度方向上的相同位置对齐，而与规定的连接部件连接的步骤；

对各电线对的延迟时间差进行测定，以使对内以及对间的传播延迟时间差成为小于或等于10ps/m的方式确定各电线的长度的步骤；

将各电线的另一端切断，以成为该确定出的电线的长度的步骤；以及

将所述切断的另一端的端部在长度方向上的相同位置对齐为一列，而与其它的连接部件连接的步骤，

在所述与其它的连接部件连接的步骤中形成保持部，该保持部使电线长度不同的电线的至少一部分弯曲，在该电线的长度方向上的相同位置处，对所述弯曲的弯曲部分进行保持。

10.根据权利要求9所述的电缆束的制造方法，其中，

作为所述连接部件，使用在所述电路部中具有共模滤波器的连接部件。