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Geschirmte Flachbandkabel sind auch
als Koaxialkabel bekannt. Kabel sind Leitungen, die aus einem oder
mehreren elektrisch isolierten Leitern und zusätzlichen Elementen wie Mantel,
Bewehrung und Abschirmungen bestehen.
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In der
DE 33 08 300 A1 (Hochflexible Miniaturkoaxialleitung)
wird eine Leitung beschrieben, die sich durch einen hochflexiblen
Aufbau auszeichnet. Dazu befindet sich eine eng anliegende elastische und
elektrisch leitfähige
extrudierte Schicht unmittelbar auf dem Außenleiter. Weiterhin ist auf
diese Schicht eine äußere isolierende
Außenhülle extrudiert.
Für das
Aufbringen dieser elastischen und elektrisch leitfähigen Schicht
ist ein zusätzlicher
Arbeitsschritt notwendig. Gleichzeitig erhöht diese Schicht den Außendurchmesser
des Flachbandkabels.
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Die
DE 195 24 526 A1 (Koaxialkabel) beinhaltet
ein Koaxialkabel, das einen Zentralleiter und einen Außenleiter
umfasst, die voneinander durch eine elektrisch isolierende Schicht
getrennt sind. Der Außenleiter
des Kabels ist gegebenenfalls mit zumindest einer Schutzbeschichtung
versehen. Der Außenleiter
des Kabel stellt eine elektrisch leitfähige Lackschicht dar, die weiterhin
vorzugsweise mit einer Metallschicht versehen ist. Diese weitere
Metallschicht wird galvanisch aufgebracht. Für die Ausbildung der elektrisch
leitfähigen
Lackschicht, wird das Kabel durch ein Bad gezogen. Damit können weitestgehend
keine gleichbleibenden Schicht-dicken des Außenleiters gewährleistet
werden. Die Lackschicht beinhaltet leitfähige Partikel aus Metall, vorzugsweise
aus Silber oder Kupfer, die nach dem Trocknen elektrisch leitfähige Pfade
bilden. Diese Pfade beruhen auf der Berührung dieser Partikel. Durch eine
zu geringe Anzahl dieser Partikel und/oder elektrisch nichtleitende
Oxidschichten auf den Partikeln können Unterbrechungen im Außenleiter
nicht ausgeschlossen werden.
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Der in den Schutzansprüchen 1 und
2 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Flachbandkabel
mit mehreren Außenleitern/Abschirmungen
bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird mit den in den
Schutzansprüchen
1 und 2 aufgeführten
Merkmalen gelöst.
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Flachbandkabel als Kabel sind Leitungen, die
aus einem oder mehreren elektrisch leitfähigen Leitern und zusätzlichen
Elementen wie Mantel als Isolierhülle und Abschirmungen bestehen.
Leiter bestehen vorzugsweise aus Kupfer und dienen der Leitung von
elektrischen Strom, im engeren Sinne ein für die Fortleitung elektrischer
Energie oder elektrischer Signale bestimmtes Aufbauelement des Flachbandkabels.
Die Leiter sind von einem Mantel umhüllt. Flachbandkabel besteht
bekannterweise aus einem bandförmigen
Kunststoff, in dem elektrische Leiter eingebracht sind. Die elektrischen
Leiter sind bändchenförmig ausgebildet
und werden während der
Herstellung des bandförmigen
Kunststoffes eingebracht. Durch Extrudieren wird der bandförmige Kunststoff
realisiert. Das ist ein kontinuierliches Verfahren zur Verarbeitung
thermoplastischer Formmassen, so dass lange Bänder aus Kunststoff hergestellt werden
können.
Nach Abkühlung
des extrudierten bandförmigen
Kunststoffes mit den eingelagerten bändchenförmigen Leitern ist das Flachbandkabel realisiert.
Der extrudierte Kunststoff zeichnet sich weiterhin durch eine geringe
Abgabe von Gasmengen im Vakuum und einem großem Haftvermögen gegenüber aufgedampften
Schichten aus. Vorteilhafterweise wird das Flachbandkabel auf spulenförmige Rollen
aufgewickelt.
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Zwischen den Leitern werden beabstandet Öffnungen
eingebracht. Auf diesem Mantel als Isolierhülle wird eine erste Schicht
eines aufgedampften elektrisch leitfähigen Materials aufgebracht.
Die erste Schicht umhüllt
damit den Mantel bis auf die Stege zwischen den Öffnnugen. Diese Stege sichern
den Halt des Flachbandkabels mit den Leitern. Die Abschirmung zwischen
den Leitern wird durch entweder eine Schicht auf der Wandung der Öffnung oder durch
wenigstens eine teilweise Füllung
eines elektrischen Leiters zum Beispiel aus ausgehärteten pastenartigen
Mischungen eines organischen und/oder anorganischen Binders in den Öffnungen
gewährleistet.
Die erste Realisierungsvariante lässt sich am Einfachsten herstellen.
Bereiche der Wandungen der Öffnungen
werden gleichzeitig bei der Bedampfung des Mantels mit einer aufgedampften
Schicht versehen. Dadurch können
sehr ökonomisch
Flachbandkabel mit mehreren voneinander geschirmten Leitern hergestellt
werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Abstände der
Leiter sehr klein sein können. Bei
größeren Schichtdicken
des Außenleiters
werden vorteilhafterweise mehrere Schichten des elektrisch leitfähigen Materials
aufgedampft. Damit können
auf erhöhten
Temperaturen basierende Fehler im Mantel weitestgehend vermieden
werden. Es werden insbesondere die sich gegenüberliegenden breiten Oberflächen des
Flachbandkabels mit, einem aufgedampften elektrisch leitfähigen Material
versehen. Auf dieser ersten Schicht eines elektrisch leitfähigen Materials
befinden sich nacheinander eine elektrische Isolationsschicht und
eine zweite Schicht aus einem elektrisch leitfähigen Material. Diese zweite Schicht
ist gleich der ersten Schicht wenigstens eine aufgedampfte Schicht.
Dadurch ist ein Triaxialkabel realisiert. Die zweite aufgedampfte
elektrisch leitfähige
Schicht auf vier elektrischen Isolationsschicht führt zu einem
weiteren Außenleiter/Abschirmung. Damit
können
auch von außen
wirkende Störeinflüsse auf
die geschirmten Leiter eliminiert werden. Dazu wird diese zweite
Schicht mit einem elektrischen Potential verbunden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind in den Schutzansprüchen 3 bis 6 angegeben.
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Die Weiterbildung des Schutzanspruchs
3, wobei die erste aufgedampfte Schicht und/oder die elektrische
Isolationsschicht und/oder die zweite aufgedampfte Schicht und/oder
eine weitere elektrische Isolationsschicht über Masken als erste Abschnitte mit
vorbestimmbaren Längen
aufgebracht sind, führt vorteilhafterweise
dazu, dass eine Realisierung von geschirmten Flachbandkabel bestimmter
Länge leicht
möglich
ist. Eine Entfernung einer der Schichten auf dem Mantel kann zur
Kontaktierung entfallen. Dazu besitzen die zweiten Abschnitte Längen für eine Kontaktierung.
Geschirmtes Flachbandkabel bestimmter Länge kann dadurch sehr ökonomische hergestellt
werden.
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Vorteilhafterweise besteht der Mantel
als Isolator nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 4 und die
elektrische Isolationsschicht auf der ersten Schicht aus einem elektrisch
leitfähigen
Material nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 5 aus einem
der Polymere Polyethersulfon, Polyetherimid oder Polyethernaphthalat
oder einem Derivat dieser Polymere oder einem Gemisch, das diese
Polymere und/oder Derivate dieser Polymere enthält. Diese Materialien zeichnen
sich dadurch aus, dass die erste aufgedampfte Schicht und die zweite
aufgedampfte Schicht jeweils eines elektrisch leitenden Materials eine
große
Haftfestigkeit besitzt.
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Die Leiter des geschirmten Flachbandkabels sind
nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 6 Flachleiter, so dass
dünne und
flexible geschirmte Flachbandkabel realisierbar sind.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen jeweils als prinzipielle
Darstellung:
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1 ein
mit Öffnungen
zwischen den Leitern versehenes geschirmtes zweiadriges Flachbandkabel
im Schnitt und
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2 ein
zweiadriges abgeschirmtes Flachbandkabel mit Abschirmungen in einem
Schnitt.
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Ein geschirmtes Flachbandkabel besteht
aus wenigstens zwei beabstandet zueinander angeordneten elektrischen
Leitern 1 (Adern), die von einem Mantel 2 als
Isolator aus einem extrudiertem Kunststoff umhüllt sind, einer ersten elektrisch
leitfähigen Schicht 4,
einer elektrischen Isolationsschicht 5 und einer zweiten
elektrisch leitfähigen
Schicht.
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Die 1 zeigt
ein mit Öffnungen 3 zwischen
den Leitern 1 versehenes geschirmtes zweiadriges Flachbandkabel
im Schnitt.
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Die elektrischen Leiter 1 sind
gestreckte Aufbauelemente des Flachbandkabels aus Kupfer. Die elektrischen
Leiter 1 befinden sich in einem extrudiertem Kunststoff
aus Polyethersulfon, Polyetherimid oder Polyethernaphthalat oder
einem Derivate dieser Polymere oder einem Gemisch, die diese Polymere und/oder
Derivate dieser Polymere enthalten, als Mantel 2. Die elektrischen
Leiter 1 sind Flachleiter, wobei im Minimalfall zwei elektrische
Leiter 1 im Mantel 2 als zweiadriges Flachbandkabel vorhanden sind.
Zwischen den elektrischen Leitern 1 sind beabstandet und
parallel zu den elektrischen Leitern 1 verlaufend Öffnungen 3 eingebracht,
vorteilhafterweise gestanzt oder durch das Einwirken elektromagnetischer
Strahlen in Form von Laserstrahlen. Die Abstände sind Stege, die dem festen
Halt des geschirmten Flachbandkabels dienen. Die Länge der
Stege ist kleiner λ/20.
Anschließend
wird dieses Flachbandkabel mit einer Schicht 4 aus einem
elektrisch leitfähigen
Material, insbesondere Kupfer, Zinn oder Silber versehen. Das Flachbandkabel
wird dabei so geführt, dass
wenigstens neben den sich gegenüberliegenden
breiten Oberflächen
auch Bereiche der Wandungen der Öffnungen 3 vorbehandelt
und das elektrisch leitfähige
Material aufgedampft werden. Dadurch ist neben der Abschirmung nach
außen
auch eine Abschirmung zwischen den elektrischen Leitern 1 vorhanden,
so dass ein wenigstens zweiadriges geschirmtes Flachbandkabel realisiert
ist.
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Dieses Flachbandkabel wird mit einer
elektrischen Isolationsschicht 5 versehen. Das ist wiederum
ein extrudierter Kunststoff entsprechend dem des Mantels 2.
Auf diese elektrische Isolationsschicht 5 ist eine zweite
Schicht 6 eines aufgedampften elektrischen Materials angeordnet,
so dass ein Triaxialkabel realisiert ist.
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Natürlich kann in einer weiteren
Ausführungsform
diese Schicht 6 auch mit einer weiteren elektrischen Isolationsschicht
zum Beispiel eines extrudiertem Kunststoffes oder einer Lackschicht
versehen sein
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In einer weiteren Ausführungsform
können die Öffnungen 3 vor
dem Aufdampfen mit einem elektrisch leitfähigem Material wenigstens teilweise
gefüllt
werden. Das ist insbesondere ein ausgehärteter elektrischer Leitkleber,
ein getrockneter elektrisch leitfähiger Lack oder eine ausgehärtete pastenartige Mischung
eines organischen und/oder anorganischen Binders. Derartige Materialien
sind bekannt. Danach wird das so vorbehandelte mehradrige Flachbandkabel
mit der ersten Schicht 4, der elektrischen Isolationsschicht 5 und
der zweiten Schicht 6 versehen, so dass ein geschirmtes
Flachbandkabel mit dieser Schichtfolge als Triaxialkabel realisiert
ist (Darstellung in der 2).
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In einer weiteren Ausführungsform
kann eine NiCr-Schicht auf die aufgedampfte Schicht aus Kupfer aufgebracht
sein. Dazu wird diese Schicht in einem Rohrmagnetron aufgesputtert.
Das ist ein reaktives Sputtern, wobei ein Target mit Bestandteilen
eines Plasmas so reagiert, dass das chemische Reaktionsprodukt auf
der Oberfläche
der Kupferschicht abgeschieden wird.
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In einer weiteren Ausführungsform
das Aufdampfen des elektrisch leitfähigen Materials und/oder das
Aufbringen der/die elektrischen Isolationsschichten auch nur abschnittsweise
erfolgen. Die Längen
dieser Abschnitte sind über
Masken vorgebbar, so dass eine leichte Kontaktierung des geschirmten
Flachbandkabels gegeben ist.
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Das Flachbandkabel kann naturlich
auch mehr als zwei beabstandet zueinander angeordnete elektrische
Leiter 1 aufweisen, so dass ein mehradriges abgeschirmtes
Flachbandkabel realisierbar ist.