JP2008103179A - 高速差動伝送ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】２芯平行に並べた信号線２本の、長手方向の両信号線間の静電容量の差とコア径差が小さく、両信号線間のＩｎｔｒａ−Ｓｋｅｗが少なく、両信号線間の特性インピーダンスが安定し、また両信号線間の特性インピーダンスのズレがなく、データ伝送能力を最大限に引き出すケーブル構成を取りながら信号線の識別を可能とし、また環境に優しく、更に端末加工性に優れた高速差動伝送ケーブルを提供する。
【解決手段】中心導体（１）の外周に、長手方向に連続した空隙部（扇面形）（２ｄ）を有する絶縁被覆層（２）を設けて信号線（４）とし、これを２芯平行に並べ、更に両信号線の中央谷間部にドレイン線（５）を配置し、３芯フラット構造を保持しつつ金属ラミネートテープの巻回で外部導体（６）を形成し、これにジャケット（７）を被覆して高速差動伝送ケーブル（１０）とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、高速サーバや半導体テスタ、移動体通信基地局等の内部及び外部接続、デジタル家電や自動車内の機器間接続などに使用される差動伝送ケーブルに関し、特に高速ＬＶＤＳ（低電圧差動信号）伝送に代表されるような高速データ伝送用のフラット構造の高速差動伝送ケーブルに関するものである。

情報技術産業の成長が益々加速している昨今、大きな記憶媒体を備えた強力なＰＣ（パソコン）が急増し、また高度な電気通信装置の実現化に伴って、さらに高速度で長距離間のデータ伝送が可能なケーブルに対するニーズが生じてきている。このニーズに対応したケーブルとして高速データ伝送用の差動伝送ケーブルがある。従来の差動伝送ケーブルとしては、例えば特許文献１の従来例として開示されているものがある。この従来の差動伝送ケーブルについて図８、図９を用いて説明する。

先ず従来の差動伝送ケーブルの第１例（シングルドレインタイプ）としては、図８の断面図に示すように、中心導体（１）の外周に絶縁被覆層として低密度絶縁体（２’）を設けて信号線（４Ｈ），（４Ｌ）とし、この２本を２芯平行に並べ、更にこの両信号線（４Ｈ，４Ｌ）の中央谷間部に１本のドレイン線（５）を縦添えで配置し、その外側に、３芯フラット構造を保持しつつアルミポリエステルテープを金属面内側で縦添え若しくは螺旋巻きして外部導体（６）を形成し、ジャケット（７）を設けた構成の差動伝送ケーブル（５０）がある。
また従来の差動伝送ケーブルの第２例（デュアルドレインタイプ）としては、図９の断面図に示すように、上記第１例と同じ構造の信号線２芯（４Ｈ，４Ｌ）の電気的平衡度を重視し、ビットレートの高速化に対応したハイスペック品として、信号線（４Ｈ，４Ｌ）の２本を２芯平行に並べ、それらの外側にドレイン線（５Ｈ），（５Ｌ）を縦添えで配置し、４芯フラット構造を保持しつつアルミポリエステルテープを金属面内側で縦添え若しくは螺旋巻きして外部導体（６）を形成し、ジャケット（７）を設けた構成の差動伝送ケーブル（６０）がある。
これら差動伝送ケーブル（５０，６０）の中心導体サイズとドレイン線サイズは同じで、ＡＷＧ（アメリカンワイヤーゲージ）３０番（７／０．１０２ｍｍ）または２８番（７／０．１２７ｍｍ）が通常使用されており、また低密度絶縁体（２’）にはオレフィン系樹脂の発泡体が通常使用されており、この場合のデータ伝送能力は最良時１.０Ｇｂｐｓの差動信号を１０ｍ伝送可能という。
特開２００２−３５８８４１

差動伝送ケーブルにおいては、２芯平行に並べた信号線２本の、長手方向の両信号線間の静電容量の差とコア外径の差、つまりは比誘電率の差が小さいことが必要である。これにより両信号線間のＩｎｔｒａ−Ｓｋｅｗ（対内伝播遅延時間差）を小さくすることができる。特に伝送信号が高速になるとＩｎｔｒａ−Ｓｋｅｗはｐｓオーダーでの合わせ込みが必要で、２線間の特性インピーダンスのズレも極力小さくおさえることが重要となる。
上記従来の第１、第２例の差動伝送ケーブル（５０，６０）において、絶縁被覆層の低密度絶縁体（２’）にオレフィン系樹脂の発泡絶縁体を用いた場合は、誘電率は低く好ましいが、絶縁体中の微細な発泡の形状は必ずしも同じ泡径ではないため、信号線（４Ｈ，４Ｌ）２線間の比誘電率に差が生じ、２線間の伝播遅延時間や特性インピーダンスにズレが生じてしまうという問題があった。なお絶縁被覆層に充実絶縁体を用いると２線間の伝播遅延時間や特性インピーダンスのズレの問題は少ないが、規定の特性インピーダンスを確保するために絶縁被覆層を厚くする必要があり、絶縁体は太く且つ硬く、また減衰特性等の電気的特性が劣化するなどの問題があった。
また従来の第１，第２例の差動伝送ケーブルは、低密度絶縁体（２’）には同じ色相の材料を用いているため、２本の信号線（４Ｈ，４Ｌ）の判別が困難であり端末加工性に問題があった。また、ジャケット（７）の素材としてＰＶＣ（ポリ塩化ビニル樹脂）を用いているので、近時、ハロゲン含有樹脂として環境上問題があると指摘されている。
本発明は、上記従来技術が有する各種問題点を解決するためになされたものであり、２芯平行に並べた信号線２本の、長手方向の両信号線間の静電容量の差とコア径差が小さく、両信号線間のＩｎｔｒａ−Ｓｋｅｗが小さく、両信号線間の特性インピーダンスが安定し、また両信号線間の特性インピーダンスのズレがなく、データ伝送能力を最大限に引き出すケーブル構成を取りながら信号線の識別を可能とし、また環境に優しく、更に端末加工性に優れた高速差動伝送ケーブルを提供することを目的とする。

第１の観点として本発明は、中心導体の外周に、長手方向に連続した空隙部を有する絶縁被覆層を設けて信号線とし、これを２芯平行に並べ、更に両信号線の外側若しくは両信号線の中央谷間部にドレイン線を配置し、４芯若しくは３芯フラット構造を保持しつつ金属ラミネートテープ、金属蒸着テープまたは金属テープの巻回し或いは縦添えで外部導体を形成し、これにジャケットを被覆してなることを特徴とする高速差動伝送ケーブルにある。
上記第１観点の高速差動伝送ケーブルでは、長手方向に安定して連続した空隙部を有する絶縁被覆層を用いることにより、長手方向の両信号線間の静電容量の差とコア径差を最小限に留め、強いては両信号線間のＩｎｔｒａ−Ｓｋｅｗが低減され、また特性インピーダンスの整合性に優れたものとなる。

第２の観点として本発明は、前記絶縁被覆層は、前記中心導体の外周を被覆する内環状部と、この内環状部の外周から外方に向けて放射状に延設される３本以上の連結部と、各連結部の外端間を連結する外環状部とを備えた中空絶縁体であり、前記連結部で前記空隙部の周方向を形成することを特徴とする高速差動伝送ケーブルにある。
上記第２観点の高速差動伝送ケーブルでは、前記絶縁被覆層は、前記内環状部と、３本以上の連結部と、各連結部の外端間を連結する外環状部とを備えた中空絶縁体が好ましく、前記連結部で前記空隙部の周方向が形成され、上記第１観点の高速差動伝送ケーブルが好ましく得られる。

第３の観点として本発明は、前記絶縁被覆層は、連結部が等角度間隔で配置され、長手方向に連続した３つ以上の空隙部が中心導体を中心にして周方向に均等に配置されていることを特徴とする高速差動伝送ケーブルにある。
上記第３観点の高速差動伝送ケーブルでは、前記絶縁被覆層は、連結部が等角度間隔で配置され、長手方向に連続した３つ以上の空隙部が中心導体を中心にして周方向に均等に配置されていることが好ましく、上記第２観点の高速差動伝送ケーブルが好ましく得られる。

第４の観点として本発明は、前記絶縁被覆層は、その横断面において、前記空隙部が面積比で２０％以上７０％以下を占めることを特徴とする高速差動伝送ケーブルにある。
上記第４観点の高速差動伝送ケーブルでは、前記絶縁被覆層は、その横断面において、前記空隙部が面積比で（以下、空隙率（断面積比）と略記する）２０％以上７０％以下を占めることが好ましい。なお、前記空隙率（断面積比）が２０％未満では空隙部が少ないために絶縁体が太く且つ硬く、また減衰特性等の電気的特性が劣化するので好ましくなく、また空隙率（断面積比）が７０％を超えると絶縁被覆層の強度が低下し、金属ラミネートテープ等の巻回し等で外部導体を形成する際に潰れ易くなるので好ましくない。

第５の観点として本発明は、前記絶縁被覆層は、オレフィン系ポリマー（ポリオレフィン）樹脂からなることを特徴とする高速差動伝送ケーブルにある。
上記第５観点の高速差動伝送ケーブルでは、前記絶縁被覆層としては、オレフィン系ポリマー（ポリオレフィン）樹脂、例えばポリエチレン樹脂を好ましく用いることができる。

第６の観点として本発明は、前記絶縁被覆層は、連続使用最高温度が２００℃以上の合成樹脂からなることを特徴とする高速差動伝送ケーブルにある。
上記第６観点の高速差動伝送ケーブルでは、前記絶縁被覆層としては、連続使用最高温度が２００℃以上の合成樹脂を好ましく用いることができる。

第７の観点として本発明は、前記絶縁被覆層は、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、またはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）から選ばれるフッ素樹脂からなることを特徴とする高速差動伝送ケーブルにある。
上記第７観点の高速差動伝送ケーブルでは、前記絶縁被覆層としては、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＰＴＦＥから選ばれるフッ素樹脂を好ましく用いることができる。

第８の観点として本発明は、前記中心導体およびドレイン線は、単線または集合撚り線若しくは同心撚り線からなることを特徴とする高速差動伝送ケーブルにある。
上記第８観点の高速差動伝送ケーブルでは、前記中心導体およびドレイン線は、単線または集合撚り線若しくは同心撚り線を好ましく用いることができる。なお、単線または集合撚り線若しくは同心撚り線と限定した理由は、単線は減衰特性や反射特性など、特に電気的特性が重要視される場所に有用で、また集合撚り線若しくは同心撚り線とすることにより中心導体或いはドレイン線の耐屈曲性能が向上する。

第９の観点として本発明は、前記中心導体およびドレイン線は、サイズがＡＷＧ（アメリカンワイヤーゲージ）３２番〜２２番からなることを特徴とする高速差動伝送ケーブルにある。
上記第９観点の高速差動伝送ケーブルでは、前記中心導体およびドレイン線は、サイズがＡＷＧ３２番〜２２番のものを好ましく用いることができる。

第１０の観点として本発明は、前記金属ラミネートテープ、金属蒸着テープの樹脂面または金属テープの片面には予め接着剤が塗布されており、接着面を外側にして巻回されることを特徴とする高速差動伝送ケーブルにある。
上記第１０観点の高速差動伝送ケーブルでは、前記金属ラミネートテープ、金属蒸着テープの樹脂面または金属テープの片面には予め接着剤が塗布されており、接着面を外側にして巻回されることが好ましい。これにより、端末加工時に一体化したジャケットと外部導体を一括除去できるようになり端末加工性に優れた高速差動伝送ケーブルとなる。

第１１の観点として本発明は、前記金属ラミネートテープ、金属蒸着テープまたは金属テープのテープ厚さ（ｔ）は０．００５ｍｍ≦ｔ≦０．０５０ｍｍであることを特徴とする高速差動伝送ケーブルにある。
上記第１１観点の高速差動伝送ケーブルでは、前記金属ラミネートテープ等のテープ厚さ（ｔ）は０．００５ｍｍ≦ｔ≦０．０５０ｍｍであることが好ましい。
なお、テープ厚さ（ｔ）が０．００５ｍｍ未満では、テープの巻回時に切れやすく、またテープ厚さ（ｔ）が０．０５０ｍｍを超えると、テープが硬くなり、巻回作業がしづらくなるので好ましくない。

第１２の観点として本発明は、前記両信号線を識別することを特徴とする高速差動伝送ケーブルにある。
上記第１２観点の高速差動伝送ケーブルでは、前記両信号線を識別、例えば、一方の信号線の絶縁被覆層の色相を変えることにより、コネクタ端末加工時の作業性向上が図れる。

第１３の観点として本発明は、前記両信号線を識別する代わりに、ジャケット外面の片一方の信号線側に長手方向にジャケットと色相を変えたインクでマーキングするか、若しくはジャケット外面の片一方の信号線側に長手方向に異形ダイスを用いて凹部または凸部を形成することを特徴とする高速差動伝送ケーブルにある。
上記第１３観点の高速差動伝送ケーブルでは、ジャケット外面の片一方の信号線側に長手方向にジャケットと色相を変えたインクでマーキングするか、若しくはジャケット外面の片一方の信号線側に長手方向に異形ダイスを用いて凹部または凸部を形成することにより両信号線を間接的に識別することが可能となり、コネクタ端末加工時の作業性向上が図れる。またこの間接的識別方法は、前記一方の信号線の絶縁被覆層の色相を変えることが困難な場合、或は色相を変えることにより信号線２芯間の特性が同じにならない場合に好ましく適用することができる。

第１４の観点として本発明は、前記ジャケットは、非鉛ＰＶＣまたはノンハロゲン難燃性オレフィンからなることを特徴とする高速差動伝送ケーブルにある。
上記第１４観点の高速差動伝送ケーブルでは、前記ジャケットの素材として非鉛ＰＶＣまたはノンハロゲン難燃性オレフィンを使用することにより環境配慮型製品とすることができる。

第１５の観点として本発明は、前記高速差動伝送ケーブルは、１Ｇｂｐｓ以上の高速デジタル信号を伝送することが可能であることを特徴とする高速差動伝送ケーブルにある。
上記第１５観点の高速差動伝送ケーブルでは、１Ｇｂｐｓ以上の高速デジタル信号を伝送することが可能となるので好ましい。

第１６の観点として本発明は、前記高速差動伝送ケーブルは、前記信号線の外側若しくは両信号線の中央部にドレイン線を配置し、４芯若しくは３芯フラット構造を保持しつつ、その外周に前記金属ラミネートテープ、金属蒸着テープまたは金属テープを安定して巻回することのできる専用テープ巻き装置により安定した４芯若しくは３芯フラット構造が形成されていることを特徴とする高速差動伝送ケーブルにある。
上記第１６観点の高速差動伝送ケーブルでは、前記高速差動伝送ケーブルは、金属ラミネートテープ等を安定して巻回することのできる専用テープ巻き装置により安定した４芯若しくは３芯フラット構造が形成される。

第１７の観点として本発明は、前記高速差動伝送ケーブルにおいて、一体化したジャケットと外部導体の所定長を熱刃若しくは機械刃により一括除去して両信号線とドレイン線を露出させ、また露出した両信号線を更に熱刃若しくは機械刃により絶縁被覆層の所定長を除去して中心導体を露出させ、また絶縁被覆層の端部を熱刃による溶融、若しくは接着剤、コーティング剤或はホットメルト樹脂の塗布により覆って空隙部を塞ぐという端末加工を施したことを特徴とする高速差動ケーブルにある。
上記第１７観点の高速差動ケーブルでは、上記端末加工を施すことによりケーブルコネクタへの接続が容易になり、また絶縁被覆層の空隙部にフラックスや水分が浸入し電気的特性が劣化するのを防ぐことができる。

本発明の高速差動伝送ケーブルによれば、前記絶縁被覆層に、長手方向に安定して連続した空隙部を有する絶縁被覆層を用いることにより、２芯平行に並べた信号線２本の、長手方向の両信号線間の静電容量の差とコア径差を最小限に留め、強いては両信号線間のＩｎｔｒａ−Ｓｋｅｗが低減され、また特性インピーダンスの整合性に優れたものとなる。
また前記両信号線を識別する、或はジャケット外面の片一方の信号線側に長手方向にジャケットと色相を変えたインクでマーキングするか、若しくはジャケット外面の片一方の信号線側に凹部または凸部を形成することにより両信号線を直接的あるいは間接的に識別することが可能となり、コネクタ端末加工時の作業性向上が図れる。また、前記ジャケットの素材として非鉛ＰＶＣまたはノンハロゲン難燃性オレフィンを使用することにより、環境配慮型製品とすることができる。また、前記金属ラミネートテープ等を安定して巻き付けることのできる専用テープ巻き装置を用いることにより、安定した４芯若しくは３芯フラット構造を形成することができる。また本発明の高速差動伝送ケーブルは、１Ｇｂｐｓ以上の高速デジタル信号を伝送することが可能となる。また前記端末加工を施すことによりケーブルコネクタへの接続が容易になり、また絶縁被覆層の空隙部にフラックスや水分が浸入し電気的特性が劣化するのを防ぐことができる。
従って、本発明は産業上に寄与する効果が極めて大である。

以下、本発明の高速差動伝送ケーブルの内容を、図に示す実施の形態により更に詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図１は、本発明の高速差動伝送ケーブルの第１の実施形態（シングルドレインタイプ）を示す断面図である。図２は、本発明の高速差動伝送ケーブルの第２の実施形態（デュアルドレインタイプ）を示す断面図である。図３は、本発明の高速差動伝送ケーブルの第３の実施形態（シングルドレインタイプ）を示す断面図である。図４は、本発明の高速差動伝送ケーブルの第４の実施形態（シングルドレインタイプ）を示す断面図である。図５は本発明の端末加工に用いる熱刃の１例を示す略図であり、同図（ａ）はジャケット層用熱刃の正面図、同図（ｂ）は絶縁被覆層用熱刃の正面図、また同図（ｃ）は同図（ｂ）の左側面図である。図６は、高速差動伝送ケーブル端末加工品の１例を示す略図である。図７は、絶縁体長手方向の外径・静電容量安定性比較試験のチャート図であり、同図（ａ）は実施例１の高速差動伝送ケーブルの絶縁体、また同図（ｂ）は比較例１の差動伝送ケーブルの絶縁体である。
これらの図において、１は中心導体、２，２ｘ，２ｙは絶縁被覆層（中空絶縁体）、２ａは内環状部、２ｂは連結部、２ｃは外環状部、２ｄは空隙部（断面扇面形）、２ｅは空隙部（断面楕円形）、２ｆは空隙部（断面ばち形）、２ｈは絶縁被覆層端部、４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇ，４ｈは信号線、５，５ａ，５ｂはドレイン線、６は外部導体（金属ラミネートテープ、金属蒸着テープまたは金属テープ）、７はジャケット、１０，２０，３０，４０は高速差動伝送ケーブル、２０ａは高速差動伝送ケーブル端末加工品（高速差動伝送ケーブル）、ｎ１，ｎ２は熱刃、ｏは刃部、ｐは熱溶融部、ｑは丸溝部、ｔは突起、またｙは溶融端部である。

本発明の高速差動伝送ケーブルの第１実施形態（実施例１）について図１を用いて説明する。
ＡＷＧ２８番（７／０．１２７mm）で外径０．３８mmの銀メッキ軟銅撚線を中心導体（１）とし、この外周を被覆する内環状部（２ａ）と、この内環状部（２ａ）の外周から外方に向けて放射状に等角度間隔（６０度）で配置され長手方向に連続した６本の連結部（２ｂ）と、これらの連結部（２ｂ）の外端間を連結する外環状部（２ｃ）により長手方向に連続した断面扇面形の６個の空隙部（２ｄ）が、中心導体（１）を中心として周方向に均等配置された絶縁被覆層（中空絶縁体）（２）を、フッ素樹脂のＰＦＡを０．２８０mmの厚さに押し出しして設け、空隙率６０％（断面積比）の信号線（４）を製造した。
次に信号線２芯（４ａ，４ｂ）を平行に並べ、更に信号線２芯の中央谷間部に上記中心導体（１）と同じＡＷＧ２８番の銀メッキ軟銅撚線からなるドレイン線（５）を縦添えで配置し、３芯フラット構造を保持しつつ厚さ０．０１５mmの樹脂面接着層付のアルミポリエステルテープを金属面内側で螺旋巻きし、信号線２芯（４ａ，４ｂ）及びドレイン線（５）を包囲するように外部導体（６）を形成した。更にその外側に０.２５ｍｍの厚さで、外部導体（６）に接着するようにノンハロゲン難燃性オレフィン樹脂のジャケット（７）を被覆しシングルドレインタイプの高速差動伝送ケーブル（１０）を製造した。なお、信号線２芯のうち一方の信号線（４ｂ）のみを着色剤によりＰＦＡを青色に着色し、信号線２芯（４ａ，４ｂ）が識別できるようにしてコネクタ端末加工時の作業性向上を図った。また、前記アルミポリエステルテープの螺旋巻きには多頭供線装置や特殊整線ダイスチップ、フォーミング滑車を備えた専用テーピングマシーンを使用した。
ここで、中心導体（１）及びドレイン線（５）にはＡＷＧ２８番の銀メッキ軟銅撚線（同心撚り線）を使用したが、銅又は銅合金線の単線または集合撚り線でも良く、また他の番手（ＡＷＧ３２番〜２２番）や構成、材質やメッキ品でも良い。また絶縁被覆層（２）としては、上記フッ素樹脂のＰＦＡの他にＦＥＰ又はＰＴＦＥ、或はオレフィン系ポリマー樹脂を用いることもできる。また外部導体（６）には接着層付きアルミポリエステルテープを使用したが、他の金属ラミネートテープ（接着層無しを含む）や金属蒸着テープ若しくは金属テープを用いても良い。テープ厚さは０．００５〜０．０５mmまで可変出来る。なお金属ラミネートテープ等は螺旋巻きの他、縦添えでも良い。またジャケット（７）の素材は従来通り難燃非鉛ＰＶＣやその他の樹脂でもかまわない。

本発明の高速差動伝送ケーブルの第２の実施形態（実施例２）について図２を用いて説明する。
ＡＷＧ２６番（７／０．１６０mm）で外径０．４８mmの銀メッキ軟銅撚線を中心導体（１）とし、この外周を被覆する内環状部（２ａ）と、この内環状部（２ａ）の外周から外方に向けて放射状に等角度間隔（６０度）で配置され長手方向に連続した６本の連結部（２ｂ）と、これらの連結部（２ｂ）の外端間を連結する外環状部（２ｃ）により長手方向に連続した断面扇面形の６個の空隙部（２ｄ）が、中心導体を中心として周方向に均等配置された中空絶縁体（２）を、ＰＦＡを０．３１mmの厚さに押し出しして設け、空隙率５３％（断面積比）の信号線（４）を製造した。
次にこの信号線（４）を２本（４ｃ及び４ｄ）用意し、この２本を２芯平行に並べ、更にそれらの外側に上記ＡＷＧ２６番の銀メッキ軟銅撚線からなるドレイン線（５ａ，５ｂ）をそれぞれ縦添えで配置し、４芯フラット構造を保持しつつ厚さ０．０１５ｍｍの樹脂面接着層付のアルミポリエステルテープを金属面内側で螺旋巻きし、信号線２芯（４ｃ，４ｄ）及びドレイン線（５ａ，５ｂ）を包囲するように外部導体（６）を形成した。なお、信号線２芯（４ｃ，４ｄ）は色分けをしていない。
更にその外側に０．２５ｍｍの厚さで外部導体（６）に接着するようにノンハロゲン難燃性オレフィン樹脂のジャケット（７）を被覆しデュアルドレインタイプの高速差動伝送ケーブル（２０）を製造した。
なお、ジャケット（７）を被覆する際、ジャケット外面の片一方の信号線（４ｃ）側に長手方向に沿って異形ダイスで突起（ｔ）を形成した。この結果、ケーブル内部での信号線２芯（４ｃ，４ｄ）の存在位置が外部で識別できるようになり、コネクタ端末加工時の作業性向上が図られた。

本発明の高速差動伝送ケーブルの第３の実施形態（実施例３）について図３を用いて説明する。この実施例３の高速差動伝送ケーブル（３０）は、中空絶縁体（２ｘ）に内在する６個の空隙部（２ｅ）の断面形状が楕円形であり、実施例１の空隙部（２ｄ）と異なる他は実施例１の高速差動伝送ケーブル（１０）と同じ構造である。なお、空隙部（２ｅ）は断面形状が長円形、円形でも良い。前記楕円形の空隙部を有する中空絶縁体（２ｘ）は、空隙部の断面形状が楕円形なので強度が向上し、外から力が加わったときに潰れ難いという利点がある。

本発明の高速差動伝送ケーブルの第４の実施形態（実施例４）について図４を用いて説明する。この実施例４の高速差動伝送ケーブル（４０）は、中空絶縁体（２ｙ）に内在する６個の空隙部（２ｆ）の断面形状がばち形（実施例１の断面扇面形の空隙部の両側辺を内側に湾曲させた形状）であり、実施例１の空隙部（２ｄ）と異なる他は実施例１の高速差動伝送ケーブルと同じ構造である。前記断面ばち形の空隙部を有する中空絶縁体（２ｙ）は、連結部（２ｂ）の中央部近辺が太くなるので強度が向上し、外から力が加わったときに潰れ難いという利点がある。

本発明の高速差動伝送ケーブルの第５の実施形態（実施例５）（端末加工品）について図５、図６を用いて説明する。
前記実施例２により得られた高速差動伝送ケーブル（２０）の所定長を用意し、ケーブル端部のジャケット（７）の所定の位置に、図５（ａ）に示す熱刃（ｎ１）（温度約２５０℃）の刃部（ｏ）により傷を入れてから、除去する部分のジャケットを引っ張り、一体化したジャケット（７）と外部導体（６）の所定長を一括除去して両信号線（４ｃ，４ｄ）およびドレイン線（５ａ，５ｂ）を露出させた。
次に、露出した両信号線（４ｃ，４ｄ）の所定の位置に、図５（ｂ），（ｃ）に示す熱刃（ｎ２）（温度約３５０℃）の熱溶融部（ｐ）に設けられた丸溝部（ｑ）により図６に示す高速差動伝送ケーブル（２０ａ）の絶縁被覆層端部（２ｈ）を潰しながら溶融し、空隙部（２d）(図示せず)を塞いで覆って溶融端部（ｙ）を設け、また刃部（ｏ）により絶縁被覆層（２）の所定の位置に傷を入れてから、除去する部分の絶縁被覆層を引っ張り、絶縁被覆層の所定長を除去して中心導体（１）を露出させるという端末加工を施して高速差動伝送ケーブル端末加工品（２０ａ）を製造した。また熱刃（ｎ１），（ｎ２）は図示しないヒーターおよび温度調節器に接続されており、任意の温度に設定可能である。なお、前記熱刃（ｎ１）を用いて絶縁被覆層（２）の所定長を除去することも可能で、この場合には、絶縁被覆層の端面を覆う方法として接着剤、コーティング剤、或はホットメルト樹脂の塗布を行うことが望ましい。
前記端末加工品（２０ａ）では、溶融端部（ｙ）を設けることにより、絶縁被覆層（２）の空隙部（２d）にフラックスや水分が浸入して電気的特性を劣化させるのを防ぐことができた。また前記端末加工品（２０ａ）のデータ伝送性能を測定したところ、１Ｇｂｐｓ以上の高速デジタル信号を伝送することができた。

(比較例１)
比較例１の差動伝送ケーブル（シングルドレインタイプ）について説明する。この比較例１の差動伝送ケーブルは、図８に示した従来の差動伝送ケーブルの第１例（シングルドレインタイプ）と構造が同じであり、絶縁被覆層の低密度絶縁体（２’）として発泡ポリエチレン樹脂を０．２７５ｍｍの厚さで被覆している。なお、絶縁被覆層および中心導体とドレイン線（錫メッキ軟銅撚り線）以外の構成材料は実施例１と同じである。

―高速差動伝送ケーブルの特性試験―
上記実施例１の高速差動伝送ケーブルおよび比較例１の差動伝送ケーブルについて、絶縁体長手方向の外径・静電容量の安定性およびＩｎｔｒａ−Ｓｋｅｗ特性を試験した。その試験結果について説明する。なお実施例２の高速差動伝送ケーブルについても試験したが、実施例１の高速差動伝送ケーブルと特性が同等であったので省略する。
（１）絶縁体長手方向の外径・静電容量の安定性比較試験
絶縁体長手方向の外径についてはレーザー外径測定器を用いて測定し、また静電容量についてはキャパシタンスモニタを用いて測定して同時にペンレコーダーのチャートに記録した。その試験結果を図７のチャート図に示す。なお同図（ａ）は実施例１の高速差動伝送ケーブルの絶縁体、また同図（ｂ）は比較例１の差動伝送ケーブルの絶縁体である。またこのチャート図においては、チャートの上方がマイナス側、下方がプラス側である。
図７のチャート図から明らかなように、本発明の高速差動伝送ケーブルは絶縁体長手方向の静電容量が非常に安定しているとともに、外径レベル変動も小さいことが分かる。
そこで絶縁体の空隙率のバラツキにつき考察する。絶縁体の外径変動は実施例１と比較例１でほぼ同等であるため、絶縁体外径を一定と仮定し、静電容量変化を空隙率変化に換算して比較した。その結果、実施例１の差動伝送ケーブルは最大２．４％の空隙率バラツキであり、一方比較例１の高速差動伝送ケーブルは最大５．７％の空隙率バラツキであるので、本発明のケーブルは絶縁体の長手方向の空隙率バラツキが極めて小さく特性が優れている事が分かる。なお、空隙率バラツキを求めた換算式は省略する。

（２）Ｉｎｔｒａ−Ｓｋｅｗ特性試験
実施例１および比較例１の差動伝送ケーブルについて、試料ロットを３とし、Ｉｎｔｒａ−Ｓｋｅｗ特性の測定にはＴＤＲ測定器（日本テクトロニクス製：ＴＤＳ８０００，サンプリングヘッド８０Ｅ０４）を使用し、ケーブルの接続は、セミリジットケーブルを加工した専用治具を介して行った。その試験結果を下記表１に示す。
表１の試験結果から明らかなように、本発明の高速差動伝送ケーブルはＩｎｔｒａ−Ｓｋｅｗの最大値、最小値および平均値が比較例の差動伝送ケーブルと比較して極めて小さいので、両信号線間のＩｎｔｒａ−Ｓｋｅｗが大幅に低減されていることが分かる。

本発明の高速差動伝送ケーブルは高速サーバや半導体テスタ、移動体通信基地局等の内部及び外部接続、デジタル家電や自動車内の機器間接続などに使用でき、特に高速ＬＶＤＳ伝送に代表されるような高速データ伝送用に好適に使用できる。

本発明の高速差動伝送ケーブルの第１例（シングルドレインタイプ）を示す断面図である。 本発明の高速差動伝送ケーブルの第２例（デュアルドレインタイプ）を示す断面図である。 本発明の高速差動伝送ケーブルの第３例（シングルドレインタイプ）を示す断面図である。 本発明の高速差動伝送ケーブルの第４例（シングルドレインタイプ）を示す断面図である。 本発明の端末加工に用いる熱刃の１例を示す略図であり、同図（ａ）はジャケット層用熱刃の正面図、同図（ｂ）は絶縁被覆層用熱刃の正面図、また同図（ｃ）は同図（ｂ）の左側面図である。 本発明の高速差動伝送ケーブル端末加工品の１例を示す略図である。 絶縁体長手方向の外径・静電容量安定性比較試験のチャート図であり、同図（ａ）は実施例１の高速差動伝送ケーブルの絶縁体、また同図（ｂ）は比較例１の差動伝送ケーブルの絶縁体である。 従来の差動伝送ケーブルの第１例（シングルドレインタイプ）を示す断面図である。 従来の差動伝送ケーブルの第２例（デュアルドレインタイプ）を示す断面図である。

符号の説明

１ 中心導体
２，２ｘ，２ｙ 絶縁被覆層（中空絶縁体）
２ａ 内環状部
２ｂ 連結部
２ｃ 外環状部
２ｄ 空隙部（断面扇面形）
２ｅ 空隙部（断面楕円形）
２ｆ 空隙部（断面ばち形）
２ｈ 絶縁被覆層端部
４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇ，４ｈ 信号線
５，５ａ，５ｂ ドレイン線
６ 外部導体（金属ラミネートテープ、金属蒸着テープまたは金属テープ）
７ ジャケット
１０，２０，３０，４０ 高速差動伝送ケーブル
２０ａ 高速差動伝送ケーブル端末加工品（高速差動伝送ケーブル）
ｎ 熱刃
ｏ 刃部
ｐ 熱溶融部
ｑ 丸溝部
ｔ 突起
ｙ 溶融端部

Claims (17)

1. 中心導体の外周に、長手方向に連続した空隙部を有する絶縁被覆層を設けて信号線とし、これを２芯平行に並べ、更に両信号線の外側若しくは両信号線の中央谷間部にドレイン線を配置し、４芯若しくは３芯フラット構造を保持しつつ金属ラミネートテープ、金属蒸着テープまたは金属テープの巻回し或いは縦添えで外部導体を形成し、これにジャケットを被覆してなることを特徴とする高速差動伝送ケーブル。
2. 前記絶縁被覆層は、前記中心導体の外周を被覆する内環状部と、この内環状部の外周から外方に向けて放射状に延設される３本以上の連結部と、各連結部の外端間を連結する外環状部とを備えた中空絶縁体であり、前記連結部で前記空隙部の周方向を形成することを特徴とする請求項１に記載の高速差動伝送ケーブル。
3. 前記絶縁被覆層は、前記連結部が等角度間隔で配置され、長手方向に連続した３つ以上の空隙部が中心導体を中心にして周方向に均等に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の高速差動伝送ケーブル。
4. 前記絶縁被覆層は、その横断面において、前記空隙部が面積比で２０％以上７０％以下を占めることを特徴とする請求項１、２または３に記載の高速差動伝送ケーブル。
5. 前記絶縁被覆層は、オレフィン系ポリマー（ポリオレフィン）樹脂からなることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の高速差動伝送ケーブル。
6. 前記絶縁被覆層は、連続使用最高温度が２００℃以上の合成樹脂からなることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の高速差動伝送ケーブル。
7. 前記絶縁被覆層は、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、またはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）から選ばれるフッ素樹脂からなることを特徴とする請求項６に記載の高速差動伝送ケーブル。
8. 前記中心導体およびドレイン線は、単線または集合撚り線若しくは同心撚り線からなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７に記載の高速差動伝送ケーブル。
9. 前記中心導体およびドレイン線は、サイズがＡＷＧ（アメリカンワイヤーゲージ）３２番〜２２番からなることを特徴とする請求項８に記載の高速差動伝送ケーブル。
10. 前記金属ラミネートテープ、金属蒸着テープの樹脂面または金属テープの片面には予め接着剤が塗布されており、接着面を外側にして巻回されることを特徴とする請求項１ないし９に記載の高速差動伝送ケーブル。
11. 前記金属ラミネートテープ、金属蒸着テープまたは金属テープのテープ厚さ（ｔ）は０．００５ｍｍ≦ｔ≦０．０５０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし１０に記載の高速差動伝送ケーブル。
12. 前記両信号線を識別することを特徴とする請求項１ないし１１に記載の高速差動伝送ケーブル。
13. 前記両信号線を識別する代わりに、ジャケット外面の片一方の信号線側に長手方向にジャケットと色相を変えたインクでマーキングするか、若しくはジャケット外面の片一方の信号線側に長手方向に異形ダイスを用いて凹部または凸部を形成することを特徴とする請求項１ないし１１記載の高速差動伝送ケーブル。
14. 前記ジャケットは、非鉛ＰＶＣまたはノンハロゲン難燃性オレフィンからなることを特徴とする請求項１ないし１３に記載の高速差動伝送ケーブル。
15. 請求項１ないし１４の何れかに記載の高速差動伝送ケーブルは、１Ｇｂｐｓ以上の高速デジタル信号を伝送することが可能であることを特徴とする高速差動伝送ケーブル。
16. 請求項１ないし１５の何れかに記載の高速差動伝送ケーブルは、前記信号線の外側若しくは両信号線の中央部にドレイン線を配置し、４芯若しくは３芯フラット構造を保持しつつ、その外周に前記金属ラミネートテープ、金属蒸着テープまたは金属テープを安定して巻回することのできる専用テープ巻き装置により安定した４芯若しくは３芯フラット構造が形成されていることを特徴とする高速差動伝送ケーブル。
17. 請求項１ないし１６の何れかに記載の高速差動伝送ケーブルにおいて、一体化したジャケットと外部導体の所定長を熱刃若しくは機械刃により一括除去して両信号線とドレイン線を露出させ、また露出した両信号線を更に熱刃若しくは機械刃により絶縁被覆層の所定長を除去して中心導体を露出させ、また絶縁被覆層の端部を熱刃による溶融、若しくは接着剤、コーティング剤或はホットメルト樹脂の塗布により覆って空隙部を塞ぐという端末加工を施したことを特徴とする高速差動ケーブル。