JP2003045244A - セミフレキシブル極細同軸線及びその端末接続方法 - Google Patents
セミフレキシブル極細同軸線及びその端末接続方法Info
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Abstract
し、可とう性、端末処理性に優れ、実用上十分な屈曲特
性を持つ低コストなセミフレキシブル極細同軸線を提供
することにある。 【解決手段】 外径φiが約0.147mm以下の内部
導体2と、内部導体2の外周を被覆する絶縁体3と、絶
縁体3の外周に設けられ、多数本の金属線4a,4b…
からなる横巻シールド4の外周に、厚さが少なくとも
0.5μm以上の外側めっき層5が形成された外部導体
7とを備えるものである。
Description
m以下の内部導体とその外周に配置された外部導体とを
備える同軸線及びその端末接続方法に係り、特に、多数
本の金属線からなる横巻シールドの外周に外側めっき層
を形成して外部導体とし、シールド特性、可とう性、端
末処理性、屈曲特性の向上を図った低コストなセミフレ
キシブル極細同軸線及びその端末接続方法に関するもの
である。
化に伴い、それらに適用されている機器電線も細径化が
進んでいる。また、機器の高性能化(例えば、画像の高
精細化、通信速度の高速化など)に伴い、機器電線に
は、機器間及び機器内部の伝送において、より高い伝送
品質が求められている。
ピューター、サーバーなどの内部配線には、細径化の他
に厳しいEMI(Electro Magnetic Interference:電
磁波障害)ノイズの要求をクリアすることが求められて
いる。現在、実用化されている同軸線は、図5〜図7に
示す下記のものが主流である。
外周を絶縁体52で被覆し、絶縁体52の外周に、素線
径が0.02mm〜0.05mmの多数本の素線53
a,53b…をスパイラル状に巻き付けて外部導体53
とし、外部導体53をジャケット54で被覆したもので
あり、横巻シールド構造となっている。
部導体53の外周に、プラスチックテープ61の片面に
金属蒸着層62が形成された複合テープ63を巻き付け
たものであり、横巻シールド+蒸着テープ構造となって
いる。
して、素線径が0.05mm以下の多数本の素線を隙間
のない網目状に組んだ編組を用いたものであり、編組シ
ールド構造となっている。
に、複数本の同軸線の外部素線を一括グランド処理する
のが一般的である。横巻シールド構造の同軸線50を例
にとって説明すれば、端末部の被覆を除去した複数本の
同軸線50A,50B…を並列に配列し、露出した外部
導体53A,53B…に予備半田を施した後、外部導体
53A,53B…を、電子機器などの基板80上のアー
ス接続用パターン81に一括半田接続すると共に、露出
した内部導体51A,51B…を、基板80上の信号線
接続パターン82A,82B…に半田接続し、複数本の
同軸線50A,50B…と基板80を接続している。よ
って、端末処理の作業性も重要な要求特性である。
の同軸線50では、可とう性に優れるものの、横巻シー
ルドを形成する素線53a,53b…間には微小な隙間
を生じることがあり、その隙間より信号が漏れるため、
ノイズ耐性が弱いという問題がある。また、端末接続時
に予備半田などを必要とし、端末接続作業性が悪いとい
う問題もある。
…間に生じる隙間を金属蒸着層62が形成された複合テ
ープ63により塞ぐ方法であるが、複合テープ63が高
価であること、また十分な可とう性を有するためには金
属蒸着層62を薄くしなければならず、十分なシールド
効果が得られないこと、などの問題がある。また、端末
接続時には同軸線50と同様に予備半田が必要であるこ
とから、やはり端末接続作業性が悪いという問題があ
る。
は、外部導体(シールド)71の厚さが横巻シールド構
造に比べて厚いため、細径化には不向きであること、ま
た、可とう性に劣ること、素線を小さいピッチで編み込
むため製造スピードが他に比べて遅く、製造コストが高
いこと、などの問題がある。さらに、シールド71の厚
さが同軸線の外径方向に対して不均一であるため、機械
的、あるいは熱的にシールド71を取り除く端末処理加
工がしにくいなどの問題がある。
亘り優れたシールド効果を有し、可とう性、端末処理性
に優れ、実用上十分な屈曲特性を持つ低コストなセミフ
レキシブル極細同軸線を提供することにある。
するために創案されたものであり、請求項1の発明は、
外径が約0.147mm以下の内部導体と、内部導体の
外周を被覆する絶縁体と、絶縁体の外周に設けられ、多
数本の金属線からなる横巻シールドの外周に、厚さが少
なくとも0.5μm以上の外側めっき層が形成された外
部導体とを備えるセミフレキシブル極細同軸線である。
0.1mm以下で、且つその電気導電率が70%IAC
S以上であると共に、銅または銅合金線からなる請求項
1記載のセミフレキシブル極細同軸線である。
が1%以上であり、各金属線の外周にはスズめっき又は
銀めっきが施された請求項1または2記載のセミフレキ
シブル極細同軸線である。
ズ、銀、又は半田からなる請求項1〜3いずれかに記載
のセミフレキシブル極細同軸線である。
m以下の内部導体と、内部導体の外周を被覆する絶縁体
と、絶縁体の外周に設けられ、多数本の金属線からなる
横巻シールドの外周に、厚さが少なくとも0.5μm以
上の外側めっき層が形成された外部導体とを備えるセミ
フレキシブル極細同軸線を用い、同軸線の端末部の被覆
を除去して複数本並列に配列し、各同軸線の露出した外
部導体を、電子機器などの基板上のアース接続用パター
ンに、予備半田なしで一括半田接続するセミフレキシブ
ル極細同軸線の端末接続方法である。
添付図面にしたがって説明する。
ミフレキシブル極細同軸線の断面図を示したものであ
る。
キシブル極細同軸線1は、例えば、医療機器、電子機
器、ICテスタなどに使用されるものである。セミフレ
キシブル極細同軸線1は、外径φiが0.147mm以
下の内部導体2の外周を、フッ素樹脂からなる絶縁体3
で被覆し、絶縁体3の外周に、多数本の金属線4a,4
b…を所定ピッチでらせん状に横巻きして横巻シールド
4を形成し、横巻シールド4の外周に、厚さが少なくと
も0.5μm以上の外側めっき層5を形成し、外側めっ
き層5の外周をジャケット7で被覆したものである。
き層5からなっている。セミフレキシブル極細同軸線1
は、内部導体2の外周を絶縁体3で被覆したコア8が1
心からなっており、断面が円形状となっている。内部導
体2の外径φiは、言い換えれば、36AWG(Americ
an Wire Gauge:アメリカ式針金ゲージ)サイズであ
る。
銅合金線、銀めっき銅合金線からなる素線2a,2b…
を撚り合わせた撚り線導体を使用している。
脂を使用している。具体的には、四フッ化エチレン・六
フッ化プロピレン共重合体(FEP:Copolymer of Tet
rafluoroethylene and Hexafluoropropylene)、四フッ
化エチレン・パーフロロプロピルビニルエーテル共重合
体(PFA:Copolymer of Tetrafluoroethylene andPe
rfluoroalkoxy)、エチレン・四フッ化エチレン共重合
体(ETFE:Copolymer of Ethylene and Tetrafluor
oethylene)などが挙げられる。
0.1mm以下で、且つその電気導電率が70%IAC
S(International Annealed Copper Standard:国際軟
銅規格)以上であると共に、銅または銅合金線からなっ
ている。また、各金属線4a,4b…の素線の伸びは1
%以上であり、各金属線4a,4b…の外周には、例え
ば、スズめっき又は銀めっきが施されている。
さが1m、均一な切断面積が1mm 2 の万国標準軟銅の
抵抗を1/58Ω=0.017241Ωとし、その導電
率を100%としたものである。
1mm以下としたのは、同軸線1の十分な可とう性を保
持するためであり、電気導電率が70%IACS以上と
した根拠は、金属の電気導電率低下によりシールド効果
が低下するため、シールド効果を十分に発揮するために
必要であるためである。各金属線4a,4b…の素線の
伸びを1%以上としたのは、同軸線1に十分な屈曲特性
と、端末加工性を確保させるためである。
銀、又は半田からなるものを使用している。厚さが0.
5μm以上の外側めっき層5を使用しているのは、同軸
線1に十分なシールド効果を持たせると同時に、端末接
続時の予備半田を不要にするためである。外側めっき層
5の厚さは、より詳細には、10μm以上とするのが好
ましい。また、外側めっき層5の厚さの上限値は、あま
り厚くするとコストが高くなるので、50μmとするの
が好ましい。外側めっき層5の材質をスズ、銀、半田と
したのは、一括接続性がよく、また入手性がよいため、
安価に製造可能なためである。
保護のためのものである。ジャケット7としては、例え
ば、FEPを用いている。
同軸線1の端末接続方法を説明する。同軸線1は、複数
本の同軸線の外部導体を一括グランド処理するのが一般
的である。
細同軸線1の端末接続方法の一例を示す概略図である。
同軸線1の端末接続方法は、端末部の被覆を除去した複
数本の同軸線1A,1B…を並列に配列し、露出した外
部導体6A,6B…を、電子機器などの基板80上のア
ース接続用パターン81に、予備半田なしで一括半田接
続すると共に、露出した内部導体2A,2B…を、基板
80上の信号線接続パターン82A,82B…に半田接
続し、複数本の同軸線1A,1B…と基板80を接続す
る方法である。
は、複数本の同軸線1A,1B…の内部導体2A,2B
…と外部導体6A,6B…とを、一括して並列端末接続
することにより、著しい端末処理性の向上、シールド効
果の向上が図られるためである。
ル極細同軸線1A,1B…は、各横巻シールド4A,4
B…の外周に、厚さが0.5μm以上の外側めっき層5
A,5B…が形成されているので、横巻シールド4A,
4B…が外側めっき層5A,5B…によって固定されて
いる。
異なり、外側めっき層5A,5B…により、横巻シール
ド4A,4B…を形成する各金属線間の隙間を埋めてい
るので、予備半田が不要となり、横巻シールド4A,4
B…がばらけることもなく、端末接続作業性を著しく向
上させることができる。言い換えれば、端末接続の際に
は、外側めっき層5A,5B…が予備半田の役割を果た
していると言える。
同軸線1のシールド特性、可とう性、端末接続作業性、
製造コスト比、屈曲特性を評価するべく、実施例として
外側めっき層5としてのスズめっきを用いた6個のサン
プルと、比較例として外側めっき層5がない4個のサン
プルとを製作した。
mの素線2a,2b…としてのスズめっき銅合金線を7
本撚り合わせ、外径φiが約0.092mm(40AW
G)の内部導体2とし、素線径φsが0.03mmの金
属線4a,4b…としてのスズめっき銅線を25本横巻
きして横巻シールド4を形成し、横巻シールド4の外周
に外側めっき層5としての厚さが20μmのスズめっき
層を形成して外部導体6とし、図1で説明したセミフレ
キシブル極細同軸線1と同じ構造としたものである。
き層5を、厚さが10μmのスズ外側めっき層としたも
のである。
き層5を、厚さが5μmのスズめっき層としたものであ
る。
mの素線2a,2b…としての銀めっき銅合金線を7本
撚り合わせ、外径φiが約0.092mm(40AW
G)の内部導体2とし、素線径φsが0.03mmの金
属線4a,4b…としての銀めっき銅線を25本横巻き
して横巻シールド4を形成し、横巻シールド4の外周に
外側めっき層5としての厚さが20μmのスズめっき層
を形成して外部導体6とし、図1で説明したセミフレキ
シブル極細同軸線1と同じ構造としたものである。
き層5を、厚さが10μmのスズめっき層としたもので
ある。
mの素線2a,2b…としてのスズめっき銅合金線を7
本撚り合わせ、外径φiが約0.092mm(40AW
G)の内部導体2とし、素線径φsが0.03mmの金
属線4a,4b…としてのスズめっき銅合金線を25本
横巻きして横巻シールド4を形成し、横巻シールド4の
外周に外側めっき層5としての厚さが10μmのスズめ
っき層を形成して外部導体6とし、図1で説明したセミ
フレキシブル極細同軸線1と同じ構造としたものであ
る。
mのスズめっき銅合金線を7本撚り合わせ、外径が約
0.092mm(40AWG)の内部導体51とし、素
線径が0.03mmの素線53a,53b…としてのス
ズめっき線を25本横巻きして横巻シールド構造の外部
導体53とし、図5で説明した同軸線50と同じ構造と
したものである。
53の外周に、プラスチックテープ61の片面に金属蒸
着層62としての厚さが0.1μm以上の銅蒸着層が形
成された複合テープ63を巻き付けたものであり、図6
で説明した同軸線60と同じ構造としたものである。
53の外周に、プラスチックテープの両面に金属蒸着層
としての厚さが0.1μm以上の銅蒸着層が形成された
複合テープを巻き付けたものである。
mのスズめっき銅合金線を7本撚り合わせ、外径が約
0.092mm(40AWG)の内部導体51とし、素
線径が0.03mmの素線53a,53b…としてのス
ズめっき線により編組シールド構造の外部導体71と
し、図7で説明した同軸線70と同じ構造としたもので
ある。
う性、端末接続作業性、製造コスト比の評価結果を表1
に示す。表1では、非常に優れているものを◎、優れて
いるものを○、やや劣っているものを△、劣っているも
のを×でそれぞれ表している。
特性は、吸収クランプを用いた測定によっており、各試
料の周波数が0.3MHz〜1GHzにおけるノイズの
減衰量(dB)で比較した。
波数領域(0.3MHz〜1GHz)に亘ってノイズの
減衰量が最低でも70dB以上と良好であり、特に、実
施例4および実施例5では、ノイズの減衰量が90dB
以上と最高レベルのシールド特性であることがわかる。
実施例4および実施例5は、金属線として電気特性に優
れた銀めっき銅合金線を使用しているので、金属線とし
てスズめっき銅合金線を使用した実施例1〜3と比較す
ると、よりシールド特性が良好となるからである。ま
た、可とう性についても、実施例1〜6の全てにおいて
優れていることがわかる。
50dBから75dBとなっており、シールド特性が悪
い。シールド特性は、可とう性とも密接な関係がある。
う性には非常に優れているものの、横巻シールドを形成
する素線間に微小な隙間を生じることがあるため、ノイ
ズ耐性が弱い。比較例2および比較例3では、素線間に
生じる隙間を複合テープによって塞いでいるので、比較
例1と比較すればシールド特性がやや向上している。し
かし、十分な可とう性を持たせるために複合テープに形
成される銅蒸着層を薄くする必要があるので、実施例1
〜6と比較するとシールド特性が悪い。比較例4は、編
組シールド構造なので外部導体が厚く、シールド特性が
比較的良好であるものの、可とう性が最も劣っている。
性は、図2で説明したように、同軸線の端末を電子機器
などの基板に接続する際の作業のしやすさで評価した。
成された外側めっき層によって予備半田が不要となるの
で、端末接続性が非常に優れていることがわかる。実施
例3については、外側めっき層の厚さが5μmと若干薄
くなっているので、他の実施例に比べると端末接続作業
性がやや劣っている。このことから、外側めっき層の厚
さは、10μm以上とするのが好ましいことがわかる。
備半田を必要とするので、端末接続作業性が悪い。比較
例4は、編組シールド構造なので外部導体を取り除く作
業もしにくく、端末接続作業性が最も劣っている。
は、比較例1を基準の100として評価した。
115となっており、比較例2および3の製造コスト比
110〜120と同等またはそれ以下となっており、低
コストで製造できることがわかる。比較例4は、編組シ
ールド構造なので、素線を小さいピッチで編み込むため
製造スピードが他に比べて遅く、製造コストが最も高
い。
て評価した。屈曲寿命試験の条件は、荷重=0.98
N、曲げ半径=2mm、速度=30回/分である。この
条件で同軸線の左右90度曲げ試験を行い、内部導体の
素線が破断するまでの回数を評価した。実施例1〜6
は、横巻シールドの外周に外側めっき層が形成されてい
るため、横巻シールドのみの比較例1に比べて屈曲特性
が劣るが、実用上十分な屈曲特性を擁していた。
ル極細同軸線1は、シールド特性、可とう性、端末処理
性、屈曲特性、製造コストを非常に高い次元でバランス
させた同軸線である。特に、シールド特性、端末接続作
業性(端末処理性)において著しい向上が見られ、ノイ
ズ対策の向上、ケーブル組み立て品の製造原価低減を図
ることができる。
る。
縁体で被覆したコアが1心からなるセミフレキシブル極
細同軸線の例で説明したが、セミフレキシブル極細同軸
線は、1心のコアに限られるものではなく、2心のコア
が並列に配置された2心平行極細同軸ケーブルも含む。
以下に、本発明を適用した2心平行極細同軸ケーブルの
一例を説明する。
セミフレキシブル極細同軸線の断面図である。図4は、
図3に示したセミフレキシブル極細同軸線の構造図であ
る。
シブル極細同軸線30は、例えば、ノートパソコンのヒ
ンジ部などの狭いスペースに配線するケーブルとして用
いられるものであり、より詳細には、ノートパソコンの
本体と液晶画面を、ヒンジ部を通して接続するためのも
のである。
φiが0.147mm以下の内部導体2X,2Yの外周
を、フッ素樹脂からなる絶縁体3X,3Yでそれぞれ被
覆したコア8X,8Yを2本並列に配列し、コア8X,
8Yの外周に、多数本の金属線4a,4b…を所定ピッ
チでらせん状に横巻きして横巻シールド31を形成し、
横巻シールド31の外周に、厚さが少なくとも0.5μ
m以上の外側めっき層32を形成し、外側めっき層32
の外周をジャケット7で被覆したものである。外部導体
33は、横巻シールド31と外側めっき層32からなっ
ている。その他の構成は、図1で説明したセミフレキシ
ブル極細同軸線1と同じ構成である。
ズ、銀、又は半田からなるものを使用している。外側め
っき層32の厚さは、より詳細には、10μm以上とす
るのが好ましい。また、外側めっき層32の厚さの上限
値は、あまり厚くするとコストが高くなるので、50μ
mとするのが好ましい。
えれば、36AWG(American Wire Gauge:アメリカ
式針金ゲージ)サイズである。セミフレキシブル極細同
軸線30は、ジャケット7を被覆したときの長軸方向の
外径φが1.0mm以下となっている。
1で説明した同軸線1と同様に、シールド特性、可とう
性、端末処理性、屈曲特性、製造コストを非常に高い次
元でバランスさせた同軸線である。特に、シールド特
性、端末接続作業性(端末処理性)において著しい向上
が見られ、ノイズ対策の向上、ケーブル組み立て品の製
造原価低減を図ることができる。
本発明によれば次のごとき優れた効果を発揮する。
性、屈曲特性、製造コストを非常に高い次元でバランス
させた同軸線を得ることができる。
おいて著しい向上が見られ、ノイズ対策の向上、ケーブ
ル組み立て品の製造原価低減を図ることができる。
末接続方法の一例を示す概略図である。
る。
造図である。
概略図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 外径が約0.147mm以下の内部導体
と、内部導体の外周を被覆する絶縁体と、絶縁体の外周
に設けられ、多数本の金属線からなる横巻シールドの外
周に、厚さが少なくとも0.5μm以上の外側めっき層
が形成された外部導体とを備えることを特徴とするセミ
フレキシブル極細同軸線。 - 【請求項2】 各金属線は、素線径が0.1mm以下
で、且つその電気導電率が70%IACS以上であると
共に、銅または銅合金線からなる請求項1記載のセミフ
レキシブル極細同軸線。 - 【請求項3】 各金属線の素線の伸びが1%以上であ
り、各金属線の外周にはスズめっき又は銀めっきが施さ
れた請求項1または2記載のセミフレキシブル極細同軸
線。 - 【請求項4】 外側めっき層は、スズ、銀、又は半田か
らなる請求項1〜3いずれかに記載のセミフレキシブル
極細同軸線。 - 【請求項5】 外径が約0.147mm以下の内部導体
と、内部導体の外周を被覆する絶縁体と、絶縁体の外周
に設けられ、多数本の金属線からなる横巻シールドの外
周に、厚さが少なくとも0.5μm以上の外側めっき層
が形成された外部導体とを備えるセミフレキシブル極細
同軸線を用い、同軸線の端末部の被覆を除去して複数本
並列に配列し、各同軸線の露出した外部導体を、電子機
器などの基板上のアース接続用パターンに、予備半田な
しで一括半田接続することを特徴とするセミフレキシブ
ル極細同軸線の端末接続方法。
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