JP2006286480A - 差動信号伝送ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】
高速伝送回路に好適な伝播遅延時間差（対内スキューと対間スキュー）が小さくコネクタへの接続が容易な差動信号伝送ケーブルを提供する。
【解決手段】
中心導体１の外周に絶縁層２を設けてなる２本の絶縁電線３と、少なくとも一本のドレイン線４を平行に並べ、その外周に導電性テープ５の縦添えによるシールド層を設けてなる差動信号対電線を複数本平面上に平行に並べ、さらにその外周に接着層５Ｃを有する絶縁フィルム７を貼り合わせてなる外部絶縁層８を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、コンピュータデバイスの周辺機器、高解像度の画像の伝送や高速ＨＤＤなどの記憶媒体の伝送回路に用いられる差動信号伝送ケーブルに関する。

従来から、高速伝送方式として差動伝送（ディファレンシャル）方式が注目されている。

この差動伝送方式によるコンピュータデバイスの周辺機器、高解像度の画像伝送回路、高速ＨＤＤなどの信号記憶媒体を繋ぐのに好適な伝送回路として差動信号伝送ケーブルがある。中でも５００Ｍｂｐｓ以上の高速伝送に用いられる差動信号伝送ケーブルは伝達信号同士の僅かな信号の伝播遅延時間差（スキュー）が問題になる。このため差動信号伝送ケーブルは信号線同士の伝播遅延時間差を限りなくゼロに近づける必要がある。

このような要求に適合した差動信号伝送ケーブルの第１の例としてまず図４（ａ）に示すように、中心導体１１の外周に低密度絶縁層１２及びスキン層１３を順次設けた信号線１４を２本平行に接して並べ、この信号線２芯（１４、１４）の外周に金属ラミネートテープ等の導電性テープを金属面を外側にして包囲して外部導体１５を設け、該外部導体１５の外側で、信号線２芯（１４、１４）の中央外側部の一方にドレイン線１６を縦添えし、該ドレイン線１６と前記外部導体１５の外周に合成樹脂テープを巻回して押え巻きテープ層１７を設け、更にこの外周にジャケット層１８を被覆した差動信号伝送ケーブル１９がある。

さらに、差動信号伝送ケーブルの第２の例として図４（ｂ）に示すように従来の第１の例と同じ構造の信号線２芯（１４、１４）の電気的平衡度を重視した、ビットレートの高速化に対応したハイスッペク品として、信号線１４を２芯平行に並べそれらの両側にドレイン線（１６、１６）を配置し、４芯フラット構造を保ちつつ金属ラミネートテープ等の導電性テープを金属面を内側にして螺旋巻き若しくは縦添えにして外部導体１５を形成し、その外周にジャケット層１８を設けた差動信号伝送ケーブル２０が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、ケーブル素線が複数本、平行に並べられ隣接するケーブル素線の保護皮膜同士が互いに接着または融着されたものであって、かつその融着部分が隣接する一対のケーブル素線同士の長さ方向に沿って間欠的に設けられ、その各融着部分の位置が隣接する一対毎に相互に順次ずれて配置されて構成された差動型ケーブルが知られている（例えば、特許文献２参照）。

そして、複数本の信号線を撚り合わせて高速信号伝送ケーブルを製造する際に、各信号線を全て略等しい長さにした状態で撚り合せて、信号線同士のスキューを限りなくゼロに近づけることができるように組み立て加工される高速伝送ケーブルとして、ケーブル素線が複数本、平行に所定のピッチ間隔で平面状に並べられ、これらのケーブル素線の長手方向に対して横断する複数の固定テープを間欠的に配置し、これらの固定テープによってケーブル素線が一体に保持されたケーブルコア中間体を捲回して構成されるケーブルコアを具備する高速信号伝送ケーブルが知られている（例えば、特許文献３参照）。
特開平２００１−９３３５７号公報 特表２０００−５１６５７９号公報 特開平２００３−３１７５５１号公報

ところで、上記のような従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。

従来からシールド層を設ける方法としては絶縁電線とドレイン線を平行に並べその外周に導電性テープを螺旋巻き若しくは縦添えすることが行われている。

しかし、導電性テープを螺旋巻きにする方法では、導電性テープを巻きつける時に常に一方向に力が掛かるため絶縁電線とドレイン線は導電性テープにより捻られ易く、絶縁電線とシールド間の特性インピーダンスにバラツキが生じ差動信号対電線内の伝播遅延時間差（対内スキュー）が生じていた。

また、導電性テープを縦添えする方法では、差動信号伝送ケーブルが曲げられたり捩れたりしたときにシールド層を形成する導電性テープの重ね合わせ部分が開き、特性インピーダンスの不均一が生じ結果的に差動信号対電線内の伝播遅延時間差（対内スキュー）が生じていた。

そして、差動信号伝送ケーブルは複数本の差動信号対電線を丸型に束ね曲げられた場合に、ケーブルの内周と外周で差動信号対電線の線長差が発生するので差動信号対電線間の伝播遅延時間差（対間スキュー）が生じていた。

さらに、差動信号伝送ケーブルの端末加工時にはコネクタのピッチに合わせてケーブルの端末を加工することから各対の信号長にバラツキが生じ端末加工時に僅かな対内スキューと対間スキューが生じていた。

本発明は、以上の点に着目してなされたもので、高速伝送回路に好適な伝播遅延時間差（対内スキューと対間スキュー）が小さくコネクタへの接続が容易な差動信号伝送ケーブルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の差動信号伝送ケーブルは、中心導体の外周に絶縁層を設けてなる２本の絶縁電線と少なくとも一本のドレイン線を平行に並べ、その外周に導電性テープの縦添えによるシールド層を設けてなる差動信号対電線を複数本平面上に平行に並べ、さらにその外周に接着層を有する絶縁フィルムを貼り合わせてなる絶縁層を設けたことを第１の特徴としている。

そして、前記導電性テープに接着層を設けたことを第２の特徴としている。

また、本発明の差動信号伝送用信号ケーブルは差動信号対電線を、接続するコネクタのピッチ間隔に合わせて配列したことを第３の特徴としている。

本発明によれば、差動信号対電線のシールド層は絶縁フィルムの接着層により絶縁フィルムに接着固定されるのでシールド層を形成する導電性テープの重ね合わせ部分は開くことがないため差動信号対電線の対内スキューを限りなく小さくすることができる。

つぎに、２本の絶縁電線と少なくとも一本のドレイン線を平行に並べその外周に接着層を有する導電性テープを縦添えすることにより、導電性テープ上の接着剤により２本の絶縁電線とドレイン線は導電性テープ上に接着固定されるので絶縁電線とドレイン線は互いにずれることなくシールド層が形成されるため、絶縁電線やドレイン線が捻られることはなく差動信号対電線の対内スキューのバラツキを小さくすることができる。

そして、複数の差動信号対電線が絶縁フィルム上に並べられる際に絶縁フィルム上の接着層により接着固定されるので、複数の差動信号対電線は互いにずれることなく外部絶縁層が形成される。絶縁フィルムの接着層によって固定された各差動信号対電線は差動信号伝送ケーブルが曲げられてもその長さが変わらないので各差動信号対電線間の対間スキューは生じない。

さらに、差動信号伝送ケーブルは差動信号対電線を、接続するコネクタのピッチ間隔に合わせ配列することによりコネクタに接続する際に差動信号対電線の長さのバラツキを概ね等しくすることができるので、差動信号対電線間の対間スキュー並びに対内スキューを小さくすることができる。

まず、本発明の実施の形態を図１、図２、図３に基づいて説明する。

ここで、図１は本発明の差動信号伝送ケーブルを構成する差動信号対電線の斜視図、図２は差動信号伝送ケーブルの部分拡大断面図、図３は差動信号伝送ケーブルの断面図である。

まず、図１に示すように差動信号対電線９は、例えば外径０．２５４ｍｍの軟銅線からなる中心導体１とこの中心導体１の外周に設けた厚さ０．２８ｍｍの難燃ポリオレフィンからなる絶縁層２により構成された絶縁電線３を２本平行に並べ、その両側面に接して平行に配置されたドレイン線４、４を包含するように導電性テープ５が縦添えされシールド層が構成されている。この導電性テープ５は樹脂フィルム層５ａの表面に金属層５ｂを設けさらにその金属層５ｂの表面上に接着層５ｃが設けられており、導電性テープ５の接着層５ｃが絶縁電線３並びにドレイン線４の側に向くように縦添えされている。またドレイン線４は中心導体１に用いたものと同じ外径の軟銅線である。

ここで、中心導体１とドレイン線４を軟銅線として説明したが錫メッキや銀メッキを施した軟銅線の単線若しくは撚り線であっても良い。

また、絶縁層２は難燃ポリオレフィンに限られるものではなく高周波でも安定した低誘電率特性のあるポリエチレン、ＴＰＥ、フッ素樹脂や発泡体であっても良い。

そして、導電性テープ５は厚さ０．０１５ｍｍのアルミ蒸着ポリエステルフィルムのアルミ面上にホットメルトタイプの熱可塑性樹脂を接着層としてアルミ面上の全面若しくは部分的に薄くコーティングしたものが良い。ただし導電性テープ５は絶縁フィルム層５ａの表面に金属層５ｂを設けさらにその金属層５ｂの表面に接着層５ｃを設けた構成であれば良く上記構成に限定されるものでない。

次に、図２及び図３に示すように差動信号伝送ケーブル１０は、複数本の差動信号対電線９がコネクターピッチ間隔に合わせて平面状に平行に揃えて並べられ、フィルム層７ａと接着層７ｂから成る絶縁フィルム７、７により両側から貼り合わせられることにより外部絶縁層８が形成されている。

ここで絶縁フィルム７はフィルム層７ａの表面上に接着層７ｂを設けたものであれば良く、このような絶縁フィルム７としては例えば厚さ０．３ｍｍのポリエステルテープの表面に熱可塑性樹脂を接着層として全面若しくは部分的に設けたものが良い。

さらにコネクターピッチ間隔はコネクタの仕様に合わせ例えば３．８１ｍｍの倍数の間隔で平面状に配列されている。

このようにして形成された差動信号伝送ケーブル１０は、図１に示すように差動信号対電線９のシールド層が導電性テープ５を縦添えすることにより形成されるので、絶縁電線３やドレイン線４が捻られることはなく差動信号対電線の対内スキューは生じない。

次に、図２、図３に示すように導電性テープ５の接着層５ｃにより絶縁電線３とドレイン線４は導電性テープ５に接着固定されるので絶縁電線とドレイン線は互いにずれることなくシールド層を形成することができるため、差動信号対電線を構成する２本の絶縁電線３とドレイン線４は互いに長さのバラツキを生じることがないことから、差動信号対電線９の対内スキューのバラツキを小さくすることができる。

また、差動信号伝送ケーブル１０は、図２に示すように差動信号対電線９のシールド層を形成する導電性テープ５が絶縁フィルム７の接着層７ｂにより絶縁フィルム７に接着固定されるので、導電性テープ５の重ね合わせ部分が開くことはないため、差動信号対電線９の対内スキューを小さくすることができる。

さらに、図３に示すように複数の差動信号対電線（９，・・・，９）が絶縁フィルム７上に並べられる際にフィルム層７ａ上の接着層７ｂにより接着固定されるので、これら複数の差動信号対電線９は互いにずれることなく外部絶縁層８が形成される。従って、差動信号伝送ケーブル１０の差動信号対電線（９，・・・，９）は長さのバラツキを生じることがなく対間スキューを限りなく小さくすることができる。

また、差動信号伝送ケーブル１０は複数本の差動信号対電線９を丸型に束ねた場合でも絶縁フィルム７の接着層７ｂによって差動信号対電線９が固定されているので、差動信号伝送ケーブル１０が曲げられても各差動信号対電線９の長さは変わらないので各差動信号対電線間（９，・・・，９）の対間スキューは生じない。

ここで、仮に差動信号ケーブル１０の差動信号対電線９の配列がコネクタのピッチと合っていなければ差動信号対電線９をコネクタの接続部分に合わせるために各差動信号対電線９の長さを調整しコネクタに接続することになり各差動信号対電線９の長さにバラツキが生じる。

しかし、本実施例の差動信号伝送ケーブル１０は差動信号対電線９の配列方向に対して差動伝送ケーブル１０の端末を直角に切断することにより各差動信号対電線９の長さを等しくすることができる。そして各差動信号対電線９がコネクタのピッチに合わせて配列されている差動信号伝送ケーブル１０は、差動信号対電線９をコネクタのケーブル接続部に接続するために差動信号対電線９の長さを調整することなくコネクタに接続されるので差動信号対電線９の長さのバラツキを概ね等しくすることができることから差動信号対電線間９の対間スキュー並びに対内スキューを小さくすることができる。

本発明に係る差動信号伝送ケーブルを構成する差動信号対電線の斜視図である。 本発明に係る差動信号伝送ケーブルの部分拡大断面図である。 本発明に係る差動信号伝送ケーブルの断面図である。 従来の差動信号伝送ケーブルの実施の形態を示す断面図であり、（ａ）はドレイン線が一本の構成を示す断面図、（ｂ）はドレイン線が２本の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 中心導体
２ 絶縁層
３ 絶縁電線
４ ドレイン線
５ 導電性テープ
５ａ 樹脂テープ層
５ｂ 金属層
５ｃ 接着層
７ 絶縁フィルム
７ａ フィルム層
７ｂ フィルム接着層
８ 外部絶縁層
９ 差動信号対電線
１０ 差動信号伝送ケーブル

Claims (3)

1. 中心導体の外周に絶縁層を設けてなる２本の絶縁電線と少なくとも一本のドレイン線を平行に並べ、その外周に導電性テープの縦添えによるシールド層を設けてなる差動信号対電線を複数本平面上に平行に並べ、さらにその外周に接着層を有する絶縁フィルムを貼り合わせてなる外部絶縁層を設けたことを特徴とする差動信号伝送ケーブル。
2. 前記導電性テープに接着層を設けたことを特徴とする請求項１記載の差動信号伝送ケーブル。
3. 前記差動信号対電線を、接続するコネクタのピッチ間隔に合わせて配列したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の差動信号伝送ケーブル。