JP2002367448A - 高周波同軸電線とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号伝送の減衰特性を低下させずに、高密度
実装が可能で、接続の自動化が可能な細径の高周波同軸
電線とその製造方法を提供する。 【解決手段】 内部導体１１と外部導体１３とを絶縁体
１２を介して同軸状に配し、外部を外被１５で覆ったギ
ガ帯域でのデジタル信号伝送に使用される高周波同軸電
線であって、外部導体１３は、樹脂基材１３ｂの一方の
面に導体箔１３ａを設け他方の面に接着剤１３ｃを塗布
した金属箔テープを、絶縁体１２および絶縁体１２の表
面に縦添えしたドレイン導体１４の外面に、導体箔１３
ａが直接に連続かつ均一に接するように縦添え（シガレ
ット巻き）して巻き付け形成され、外被１５は外部導体
１３に接着一体化されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ギガ帯域でのデジ
タル信号の高速伝送に用いるような高周波同軸電線に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル情報通信の発展により、
信号伝送の高速化に加えて、情報電子機器の小型化が要
望されている。ギガ帯域での信号伝送に使用される同軸
電線では、伝送信号の減衰特性が問題とされる。また、
情報電子機器の小型化で、機器内配線の高密度化実装の
ために同軸電線の細径化が必要とされている。

【０００３】図５は、従来より知られている一般的な高
周波同軸電線を示す。図中、１は内部導体、２は絶縁
体、３は導体箔層、４は編組導体、５は外被を示す。内
部導体１には、アルミや銅の電気良導体で形成された単
線または撚り線が用いられ、絶縁体２には、ポリエチレ
ン等の電気絶縁材が用いられている。導体箔層３は、プ
ラスチックフィルム基材の面に導電性のよい導体箔を設
けたテープ状のものが用いられ、絶縁体２の外側に巻き
付けて形成されている。編組導体４は、アルミや銅の電
気良導体の細線を導体箔３の外面に横巻きまたは網状に
編みながら形成されている。外被５は、ポリエチレンや
塩化ビニル等の樹脂を被覆成形して形成されている。

【０００４】図５の同軸電線は、外部導体として導体箔
層３と編組導体４の２種類の導体を用いて、高周波帯域
での信号伝送の安定と電磁シールドを行なっている。編
組導体４は、導体箔層３のフォーミングと機械的強度を
高める機能を有しているが、編組導体４の線材はある程
度の太さが必要となるため、編組導体４を使用する限
り、同軸電線の細径化には限度があり、コネクタ等への
高密度実装を実現するには適していない。

【０００５】また、図６に示すように、電磁シールドを
目的とした同軸電線として、編組導体４を省略して導体
箔層３のみで外部導体を形成したものも知られている。
図６（Ａ）は、導体箔層３を金属箔テープをスパイラル
巻きで形成したものを示し、図６（Ｂ）は、導体箔層３
を金属箔テープの縦添え巻き（以下、シガレット巻きと
いう）で形成したものを示す。この構成は、編組導体が
ない分だけ細径化が可能となる。

【０００６】しかし、図６（Ａ）および図６（Ｂ）のい
ずれの同軸電線においても、外部導体となる導体箔層３
の導体箔面を外側にして巻き付け、電気接続のためのド
レイン導体６は、外側の導体箔に接触するように縦添え
する構成である。このため、外被５を被覆ダイで成形す
る場合、ドレイン導体６と金属箔との間に樹脂が入りこ
み電気接触が維持されなくなる可能性がある。これを回
避するには、予め低融点半田等で電気的に接続を確保し
ておくなどの処理が必要で、生産性に問題がある。

【０００７】さらに、端子やコネクタへの接続のため
に、端末部の外被５の除去、導体箔層３の除去が手作業
となるため、接続の自動化がしにくい問題がある。ま
た、金属箔テープが絶縁電線とドレイン導体を囲んでし
っかり巻き付けられていないと、ギガ帯域での使用で
は、伝送信号の減衰特性が低下することとなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、信号伝送の減衰特性を低下
させずに、コネクタ等への高密度実装が可能で、接続の
自動化が可能な細径の高周波同軸電線とその製造方法を
提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の高周波同軸電線
は、内部導体と外部導体とを絶縁体を介して同軸状に配
し、外部を外被で覆ったギガ帯域でのデジタル信号伝送
に使用される高周波同軸電線であって、外部導体は、樹
脂基材の一方の面に導体箔を設け他方の面に接着剤を塗
布した金属箔テープを、絶縁体および絶縁体の表面に縦
添えしたドレイン導体の外面に、導体箔が直接に連続か
つ均一に接するように縦添え（シガレット巻き）して巻
き付け形成され、外被が外部導体に接着一体化されてい
ることを特徴とする。

【００１０】また、本発明の高周波同軸電線の製造方法
は、内部導体と外部導体とを絶縁体を介して同軸状に配
し、外部を外被で覆った高周波同軸電線の製造方法であ
って、絶縁体の表面にドレイン導体を縦添えし、樹脂基
材の一方の面に導体箔を設け他方の面に接着剤を塗布し
た金属箔テープを、導体箔を内側にして絶縁体およびド
レイン導体上に縦添え（シガレット巻き）して成形ダイ
スにより巻き付けて外部導体を形成し、続いて外被を被
覆ダイにより成形することを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１により本発明の実施の形態を
説明する。図１（Ａ）は同軸電線の斜視図、図１（Ｂ）
は断面図、図１（Ｃ）はコネクタへの配設状態を示す図
である。図中、１１は内部導体、１２は絶縁体、１３は
導体箔層、１４はドレイン導体、１５は外被を示す。な
お、説明を解りやすくするため、図１（Ｂ）では導電箔
層１３を誇張して描いてある。

【００１２】本発明の同軸電線は、１００ＭＨｚ〜１０
００ＭＨｚのギガ帯域での使用に適したもので、信号伝
送用の内部導体１１を絶縁体１２で覆い、絶縁体１２の
外側に、編組導体は用いずに導体箔層１３のみで外部導
体を形成する。導体箔層１３の電気接続のためのドレイ
ン導体１４は、絶縁体１２の表面に縦添えして、導体箔
層１３の巻き付けで固定する。導体箔層１３は、導体箔
１３ａとプラスチックフィルム等の樹脂基材１３ｂとを
積層した形の金属箔テープで形成される。また、金属箔
テープの導体箔１３ａが設けられた反対側の面には、熱
溶融性の接着剤１３ｃが塗布されている。

【００１３】導体箔層１３は、金属箔テープを導体箔１
３ａを内側にして、絶縁体１２の外面にドレイン導体１
４を含めてシガレット巻きで巻き付ける。金属箔テープ
の側縁を一部オーバラップさせて巻き付ける形状を保持
し、ドレイン導体１４と導体箔１３ａとの電気接触状態
を固定する。金属箔テープの幅によっては、オーバラッ
プ部分がドレイン導体１４にかかる場合もあるが、特に
問題はない。導体箔層１３の外側には、外被１５を被覆
ダイにより押出し成形する。導体箔層１３に塗布されて
いる接着剤１３ｃは、外被１５の成形時の熱により溶融
され、外被１５と樹脂基材１３ｂとを密着一体化させる
ことができ、端末加工時の被覆除去の際に、外被１５と
導体箔層１３とを一括して除去することが可能となる。

【００１４】内部導体１１には、アルミや銅の電気良導
体で形成された単線または撚り線が用いることができ
る。また、導体表面を錫メッキしたものを用いることが
できるが、使用帯域の周波数が高いと表皮効果により信
号電流が導体表面に偏り、抵抗値が高いメッキ層は不利
となる。したがって、導電性のよい銀メッキを施すか、
またはメッキをしない導体のままで用いる。具体的に
は、線径０．３２ｍｍ（ＡＷＧ２８）の軟銅の単線に１
μｍ厚以上の銀メッキを施したものが望ましい。なお、
単線導体を用いる場合は、線径にかかわらず１μｍ厚以
上の銀メッキを施したものを使用するのが好ましい。

【００１５】絶縁体２には、ポリエチレン等の各種の電
気絶縁体を用いることができる。具体的には、絶縁厚さ
０．３５ｍｍ程度の高発泡ポリエチレンが望ましい。導
体箔層１３を形成する金属箔テープは、ポリエステル等
のプラスチックフィルムで形成された基材１３ｂの一方
の面に、銅などの電気導電性のよい導体箔を接着または
蒸着等で形成する。また、導体箔と反対側の面には熱溶
融型の接着剤１３ｃを塗布したものが用いることができ
る。導体箔層１３は、図１（Ｂ）では、誇張して示して
あるが、具体例としては、導体箔１３ａの厚さが７〜９
μｍ、接着剤を含めた全体の厚さが１５〜２１μｍ程度
の薄いものが用いられ、フォーミングは容易に行なうこ
とができる。

【００１６】ドレイン導体１４は、内部導体１１と同じ
で、アルミや銅の電気良導体で形成された単線または撚
り線が用いることができる。また、太さも内部導体１１
と同じでよく、具体例としては、線径０．３２ｍｍ（Ａ
ＷＧ２８）の軟銅の単線に錫メッキを施したものが望ま
しい。ドレイン導体１４では、表皮効果が生じないの
で、安価な錫メッキを施したものでもよい。このドレイ
ン導体１４は、縦添え（シガレット巻き）により形成さ
れた導体箔層１３によって、絶縁体２の外面に保持固定
され、導体箔層１３の導体箔１３ａと全長に亘って連続
かつ均一に接触され、良好な電気接続を形成することが
できる。

【００１７】外被１５は、ポリエチレンや塩化ビニル等
の樹脂を被覆成形して形成される。具体的には、厚さ
０．２ｍｍ程度でポリ塩化ビニル被覆で形成される。本
発明の具体例による同軸電線の外径は、短径側で約１．
５３ｍｍ、ドレイン導体が縦添えされている長径側で約
１．８５ｍｍの細径化されたものが得られる。図１
（Ｃ）は、前述の具体例の同軸電線を複数本並べてコネ
クタに接続する使用例を示し、例えば、横列に２ｍｍピ
ッチで信号用Ｓと接地用Ｇの交互配列で接続する。さら
に、これを複数個縦方向に重ねて、格子状に高密度配列
して使用することができる。なお、外被１５をテープ巻
きで形成することもでき、この場合、外被１５の厚さは
０．０５ｍｍ程度となり、さらに細径化することが可能
となる。

【００１８】外部導体の導体箔層１３は、シガレット巻
きにより導体箔１３ａが、絶縁体２の外面全長に亘って
連続かつ均一な接触面積で接するので、均一な分布容量
が得られ、信号電流は金属箔テープの長手方向に直進し
て流れるので、伝送信号の伝送損失が少ない。また、外
被１５は導体箔層１３と接着剤により密着一体化される
ので、同軸電線の屈曲で、導体箔が破断されるようなこ
とはなくなる。さらに、端末部で端子接続のため外被１
５を除去する場合に、導体箔層１３も同時に除去され、
端末処理を容易にすることが可能となる。

【００１９】図２に、本発明の比較例として、スパイラ
ル巻きした例を示す。図中、図１と同じ符号を用いるこ
とにより詳細説明を省略する。この比較例は、絶縁体１
２の外面にドレイン導体１４を縦添えした後、その外側
から導体箔１３ａの面を内側にして金属箔テープを巻き
付けて導体箔層１３を形成する点は図１の場合と同様で
あるが、導体箔層１３をスパイラル巻きで形成する点で
異なる。このスパイラル巻きによっても同軸電線の細径
化を図ることは可能である。しかし、スパイラル巻きの
場合、信号電流が巻回に添ってスパイラルに流れようと
するため、電流の直進性を失い減衰量が増加する原因と
なる。

【００２０】また、スパイラル巻きの場合、絶縁体１２
の表面と金属箔の接触が均一とならず、同軸電線の長手
方向に沿う分布容量（容量インピーダンス）が不均一と
なって、伝送特性を低下させる一因ともなる。また、ス
パイラル巻きは、シガレット巻きに比べて巻き付け線速
が数倍遅くなり生産性に劣る。したがって、導体箔層１
３をスパイラル巻きで形成した場合、同軸電線の細径化
は図れてもコストダウンや伝送特性を満足させることが
できない。

【００２１】図３は、導体箔層１３をスパイラル巻きし
た場合と、本発明によるシガレット巻きした場合の減衰
特性を比較した図である。例えば、４００ＭＨｚの周波
数でスパイラル巻きの場合の減衰量が０．８ｄＢ／ｍで
あるのに対し、シガレット巻きの場合の減衰量は０．６
１ｄＢ／ｍである。この図から明らかなように、ほぼ同
じ外径の同軸電線でも、シガレット巻きした場合の減衰
量は、スパイラル巻きしたものより少なくすることがで
きる。

【００２２】次に、図４により本発明の同軸電線の製造
方法について説明する。図中、１６は絶縁導体、１７は
ドレイン導体、１８は接着材を塗布された金属箔テー
プ、１９は成形ダイス、２０は被覆成形ダイを示す。絶
縁導体１６は、図１の内部導体１１を絶縁体１２で被覆
したもので、巻取りドラムから繰出されて供給される。
ドレイン導体１７および金属箔テープ１８は、図１で説
明したものと同じで、それぞれの供給ドラムから個別に
繰り出される。

【００２３】絶縁導体１６、ドレイン導体１７および金
属箔テープ１８は、成型ダイス１９により一体化され
る。金属箔テープ１８は、上述したように導体箔面が内
側になるようにシガレット巻きでフォーミングされ、側
縁部を一部ラップさせて巻き付け状態を保持する。金属
箔テープ１８が巻き付けられ、導体箔層１３が形成され
た後、引続いて被覆成形ダイ２０により外被１５が成形
される。したがって、金属箔テープ１８が巻き付け後
に、外被１５が直ちに形成されるので、金属箔テープ１
８の巻き付け状態がバラけることはない。この時、ダイ
スの熱により金属箔テープ１８に付与されている熱溶融
型の接着剤が溶融して外被１５と接着一体化される。

【００２４】具体例での製造線速は４０ｍ／ｍｉｎで、
生産性は極めてよい。なお、比較例のスパイラル巻きの
場合、その製造線速は２〜３ｍ／ｍｉｎとなる。また、
外被１５は、金属箔テープ１８の外面の接着剤により接
着して成形されるので、導電箔層１３のフォーミング保
持、機械的補強が良好に行なわれ、外被１５の除去する
ときに、導電箔層１３の除去も外被１５と同時一体に行
なうことができ、複数の同軸電線を並設した多心コネク
タへの高密度実装の作業性も向上させることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、外部導体は、シガレット巻きされた導体箔と
導体箔の内側に接するドレイン導体により形成されるた
め、同軸電線の細径化を可能とするとともに、同軸導体
間の分布容量を全長に亘って連続して均一にでき、信号
伝送の減衰量を少なくすることができる。また、外被１
５は、導体箔層１３と接着剤により密着一体化すること
により、同軸電線の屈曲で導体箔が破断されるようなこ
とはなく、端末処理を容易にし自動化を図ることができ
る。さらに、製造時の線速を高めることができ、生産性
にも優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を説明する図である。

【図２】本発明の比較例を示す図である。

【図３】本発明の具体例と比較例の信号減衰量を比較す
る図である。

【図４】本発明の製造方法を示す概略図である。

【図５】従来の同軸電線を示す図である。

【図６】従来の他の同軸電線を示す図である。

【符号の説明】

１１…内部導体、１２…絶縁体、１３…導体箔層、１４
…ドレイン導体、１５…外被、１８…金属箔テープ、１
９…成形ダイス、２０…被覆成形ダイ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部導体と外部導体とを絶縁体を介して
   同軸状に配し、外部を外被で覆ったギガ帯域でのデジタ
   ル信号伝送に使用される高周波同軸電線であって、前記
   外部導体は、樹脂基材の一方の面に導体箔を設け他方の
   面に接着剤を塗布した金属箔テープを、前記絶縁体およ
   び前記絶縁体の表面に縦添えしたドレイン導体の外面
   に、前記導体箔が直接に連続かつ均一に接するように縦
   添え（シガレット巻き）して巻き付け形成され、前記外
   被が前記外部導体に接着一体化されていることを特徴と
   する高周波同軸電線。
2. 【請求項２】 前記内部導体は１μｍ厚以上の銀メッキ
   が施されていることを特徴とする請求項１に記載の高周
   波同軸電線。
3. 【請求項３】 内部導体と外部導体とを絶縁体を介して
   同軸状に配し、外部を外被で覆った高周波同軸電線の製
   造方法であって、前記絶縁体の表面にドレイン導体を縦
   添えし、樹脂基材の一方の面に導体箔を設け他方の面に
   接着剤を塗布した金属箔テープを、前記導体箔を内側に
   して前記絶縁体および前記ドレイン導体上に縦添え（シ
   ガレット巻き）して成形ダイスにより巻き付けて前記外
   部導体を形成し、続いて、前記外被を被覆ダイにより成
   形することを特徴とする高周波同軸電線の製造方法。