JP2010165637A - Method of manufacturing extrafine coaxial cable - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing an extrafine coaxial cable capable of forming a shielding layer with a film thickness of ≤10 μm and a low volume resistivity. <P>SOLUTION: In the method of manufacturing the extrafine coaxial cable provided with an insulation coating layer 23, a shielding layer 24, and a jacket layer 25 around a center conductor 22, with the shielding layer 24 made of a sintered body of metal fine particles obtained by coating and baking metal fine particle dispersion paste on the insulation coating layer 23, metal fine particle dispersion paste is used capable of forming metal coating with a volume resistivity of ≤5μΩ cm after heating for ≥30 minutes at a baking temperature of ≤240°C, the paste is die-coated on the insulation coating layer 23, and then, is heated and baked in a tubular baking furnace 4 to form a shielding layer 24. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属微粒子分散ペーストを被覆・焼成することによりシールド層を形成する極細同軸ケーブルの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a micro coaxial cable in which a shield layer is formed by coating and firing a metal fine particle dispersed paste.

近年、医療機器や携帯電話用として極細同軸ケーブルが広く用いられている。図3に示すように、従来の極細同軸ケーブル30は、金属細線を撚り合わせた中心導体31の外周に、フッ素系樹脂押出しによる絶縁被覆層32、金属細線横巻きによるシールド層33、フッ素系樹脂押出しによるジャケット層34を順次形成してなる。   In recent years, ultrafine coaxial cables have been widely used for medical devices and mobile phones. As shown in FIG. 3, a conventional micro coaxial cable 30 includes an insulating coating layer 32 formed by extruding a fluororesin, a shield layer 33 formed by lateral winding of a fine metal wire, a fluororesin on the outer periphery of a central conductor 31 formed by twisting metal wires. A jacket layer 34 is formed by extrusion.

この極細同軸ケーブル30の用途の一例として、医療機器用プローブが挙げられる。医療機器用プローブは、極細同軸ケーブル30が数100本束ねられた構造をしており、次世代製品では、現行のプローブ外径と同等のままで高周波伝送特性を向上することが求められている。心線(極細同軸ケーブル30)を高密度化することでこの要求を満足することができるが、そのためには極細同軸ケーブル30の細径化、特にシールド層33の薄肉化が必須である。   As an example of the use of the ultrafine coaxial cable 30, a probe for medical equipment can be cited. The probe for medical equipment has a structure in which several hundreds of micro coaxial cables 30 are bundled, and next-generation products are required to improve high-frequency transmission characteristics while maintaining the same probe outer diameter. . Although this requirement can be satisfied by increasing the density of the core wire (extra-coaxial cable 30), it is essential to reduce the diameter of the ultra-coaxial cable 30 and, in particular, to reduce the thickness of the shield layer 33.

しかしながら、従来の極細同軸ケーブル30では、金属細線を横巻きすることによりシールド層33を形成しているため、シールド層33の厚さが最薄品でも10μm以上となってしまい、シールド層33の薄肉化が困難であった。さらに、シールド層33に用いる金属細線の径が細くなるほど横巻き作業における手間が増えるため、製造速度が遅くなり、低コストでの製造は困難であった。   However, in the conventional micro coaxial cable 30, the shield layer 33 is formed by horizontally winding a thin metal wire, so that the thickness of the shield layer 33 is 10 μm or more even in the thinnest product. Thinning was difficult. In addition, as the diameter of the fine metal wire used for the shield layer 33 becomes thinner, the trouble in the horizontal winding operation increases, so that the production speed becomes slow and the production at low cost is difficult.

そこで、特許文献1では、フッ素系樹脂からなる絶縁被覆層の表面に、金属微粒子の焼結体からなる層厚10μm未満のシールド層を形成する極細同軸ケーブルの製造方法を提案している。   Therefore, Patent Document 1 proposes a method for manufacturing an ultrafine coaxial cable in which a shield layer made of a sintered body of metal fine particles and having a layer thickness of less than 10 μm is formed on the surface of an insulating coating layer made of a fluororesin.

具体的には、金属微粒子分散ペーストのミストやペースト浴中を通過させて絶縁被覆層に金属微粒子分散ペーストを塗布し、170〜230℃、より好ましくは170〜200℃という低温で焼結処理を行うことで、シールド層を形成している。このように、シールド層を金属微粒子の焼結体で形成することにより、シールド層の薄肉化が可能となり、極細同軸ケーブルの細径化、および製造コストの抑制が可能となる。   Specifically, the metal fine particle dispersion paste is applied to the insulating coating layer through a mist of metal fine particle dispersion paste or a paste bath, and the sintering treatment is performed at a low temperature of 170 to 230 ° C., more preferably 170 to 200 ° C. By doing so, a shield layer is formed. Thus, by forming the shield layer with a sintered body of metal fine particles, the shield layer can be thinned, the diameter of the ultrafine coaxial cable can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

また、特許文献1では、金属微粒子分散ペーストとして、金属ナノ粒子(例えば、平均粒径5nm)と金属粉末(例えば平均粒径5μm)の金属微粒子混合ペーストについて検討しており、形成されたシールド層は金属粉末群の焼結体の隙間を埋める位置に金属ナノ粒子群の焼結体が配設される。他にも金属ナノ粒子のみが分散されたペーストなど、低温焼結処理できる金属微粒子分散ペーストであればいずれも適用が可能である。   In Patent Document 1, a metal fine particle mixed paste of metal nanoparticles (for example, an average particle size of 5 nm) and metal powder (for example, an average particle size of 5 μm) is examined as a metal fine particle dispersed paste, and the formed shield layer The metal nanoparticle group sintered body is disposed at a position where the gap between the metal powder group sintered body is filled. In addition, any metal fine particle-dispersed paste that can be sintered at low temperature, such as a paste in which only metal nanoparticles are dispersed, can be applied.

特開2006−294528号公報JP 2006-294528 A

ところで、金属微粒子分散ペーストを焼成処理する際の温度を高くすると、図4に示すように、焼結時に絶縁被覆層41のフッ素系樹脂が熱膨張してしまい、シールド層42を開裂してしまうおそれがある。そのため、特許文献1では、焼成温度(焼結処理温度)を170〜230℃と非常に低く設定することで、焼成時における絶縁被覆層41のフッ素系樹脂の変形を抑制している。   By the way, when the temperature at the time of baking the metal fine particle dispersed paste is increased, as shown in FIG. 4, the fluorine-based resin of the insulating coating layer 41 is thermally expanded at the time of sintering, and the shield layer 42 is cleaved. There is a fear. Therefore, in patent document 1, the deformation | transformation of the fluororesin of the insulating coating layer 41 at the time of baking is suppressed by setting baking temperature (sintering process temperature) as very low as 170-230 degreeC.

しかしながら、上述の従来方法では、焼成温度を非常に低く設定しているため、低温で膜厚数μm〜10μmのシールド層を形成できる金属微粒子分散ペーストを用いる必要がある。このような金属微粒子分散ペーストを製造するためには、金属微粒子の表面処理等に高度な製造プロセスが必要となり、さらに製造された金属微粒子は凝集しやすい性質となってしまうため、コスト面や管理面で問題が生じる。   However, in the above-described conventional method, since the firing temperature is set very low, it is necessary to use a metal fine particle dispersion paste capable of forming a shield layer having a film thickness of several μm to 10 μm at a low temperature. In order to produce such a metal fine particle-dispersed paste, an advanced production process is required for the surface treatment of the metal fine particles, and the produced metal fine particles are likely to aggregate. Problems arise.

また、通常の金属微粒子分散ペーストは、絶縁基板上の配線形成などに使用されるため、焼成時間は30分〜60分を想定しているが、極細同軸ケーブルの製造では、製造速度を速くするために、1分以下の短時間加熱による焼結が求められる。したがって、このような短時間で焼結可能な金属微粒子分散ペーストが持つべき特性を明らかにした上で、極細同軸ケーブルのシールド層形成に適した金属微粒子分散ペーストを用いる必要がある。   In addition, since a normal metal fine particle dispersion paste is used for forming a wiring on an insulating substrate, the firing time is assumed to be 30 to 60 minutes. However, in the production of a micro coaxial cable, the production speed is increased. Therefore, sintering by heating for a short time of 1 minute or less is required. Therefore, it is necessary to use the metal fine particle dispersion paste suitable for forming the shield layer of the micro coaxial cable, after clarifying the characteristics that the metal fine particle dispersion paste that can be sintered in such a short time should have.

さらに、シールド層の電気抵抗は、極細同軸ケーブルのシールド特性を向上するためにできる限り低くすることが望まれており、体積抵抗率の低いシールド層を有する極細同軸ケーブルが要求されている。   Furthermore, the electrical resistance of the shield layer is desired to be as low as possible in order to improve the shielding characteristics of the micro coaxial cable, and a micro coaxial cable having a shield layer with a low volume resistivity is required.

そこで、本発明の目的は、フッ素系樹脂からなる絶縁被覆層が変形することなく、膜厚が10μm以下で体積抵抗率の低いシールド層を形成可能な極細同軸ケーブルの製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an ultrafine coaxial cable capable of forming a shield layer having a film thickness of 10 μm or less and a low volume resistivity without deformation of an insulating coating layer made of a fluororesin. is there.

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、中心導体の周囲に絶縁被覆層、シールド層、ジャケット層を有し、前記シールド層が金属微粒子分散ペーストを前記絶縁被覆層に被覆・焼成して得られる金属微粒子の焼結体からなる極細同軸ケーブルの製造方法において、前記金属微粒子分散ペーストとして、240℃以下の焼成温度で30分以上加熱したときに、体積抵抗率5μΩ・cm以下の金属被覆を形成可能なものを用い、該金属微粒子分散ペーストを前記絶縁被覆層にダイス塗布した後、これを管状焼成炉で加熱焼成して前記シールド層を形成する極細同軸ケーブルの製造方法である。   The present invention was devised to achieve the above object, and has an insulating coating layer, a shielding layer, and a jacket layer around a central conductor, and the shielding layer covers the insulating coating layer with a metal fine particle dispersion paste. In the method for producing an ultrafine coaxial cable composed of sintered metal fine particles obtained by firing, the metal fine particle dispersion paste has a volume resistivity of 5 μΩ · cm when heated at a firing temperature of 240 ° C. or lower for 30 minutes or more. A method for producing an ultrafine coaxial cable using the following metal coating capable of forming a metal coating, and applying the metal fine particle dispersed paste to the insulating coating layer by a die, followed by heating and firing in a tubular firing furnace to form the shield layer It is.

前記絶縁被覆層がフッ素系樹脂からなり、該絶縁被覆層に塗布した前記金属微粒子分散ペーストを、前記フッ素系樹脂の融点よりも20℃以上低い温度で焼成してもよい。   The insulating coating layer may be made of a fluorine-based resin, and the metal fine particle-dispersed paste applied to the insulating coating layer may be fired at a temperature lower by 20 ° C. or more than the melting point of the fluorine-based resin.

前記絶縁被覆層がフッ素系樹脂からなり、該絶縁被覆層に塗布した前記金属微粒子分散ペーストを、前記フッ素系樹脂の融点よりも15℃以上20℃未満低い温度で焼成し、かつ、その焼成時間を60秒以下としてもよい。   The insulating coating layer is made of a fluororesin, and the metal fine particle dispersed paste applied to the insulating coating layer is fired at a temperature lower than the melting point of the fluororesin by 15 ° C. or more and less than 20 ° C., and the firing time. May be 60 seconds or less.

前記絶縁被覆層がフッ素系樹脂からなり、該絶縁被覆層に塗布した前記金属微粒子分散ペーストを、前記フッ素系樹脂の融点よりも15℃未満低い温度で焼成し、かつ、その焼成時間を30秒以下としてもよい。   The insulating coating layer is made of a fluorine-based resin, and the metal fine particle-dispersed paste applied to the insulating coating layer is fired at a temperature lower than the melting point of the fluorine-based resin by less than 15 ° C., and the firing time is 30 seconds. It is good also as follows.

前記絶縁被覆層が、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(PFA)からなるとよい。   The insulating coating layer may be made of a tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA).

本発明によれば、フッ素系樹脂からなる絶縁被覆層が変形することなく、膜厚が10μm以下で体積抵抗率の低いシールド層を形成することができる。   According to the present invention, a shield layer having a film thickness of 10 μm or less and a low volume resistivity can be formed without deformation of the insulating coating layer made of a fluororesin.

本発明の極細同軸ケーブルの製造方法に用いるシールド層形成装置の概略図である。It is the schematic of the shield layer forming apparatus used for the manufacturing method of the micro coaxial cable of this invention. 本発明の極細同軸ケーブルの製造方法で作製する極細同軸ケーブルの横断面図である。It is a cross-sectional view of the micro coaxial cable produced with the manufacturing method of the micro coaxial cable of this invention. 従来の極細同軸ケーブルの横断面図である。It is a cross-sectional view of a conventional micro coaxial cable. 絶縁被覆層が変形してシールド層を開裂したときのシールド層被覆線横断面図である。It is a shield layer covering line transverse cross section when an insulating coating layer deform | transforms and it cleaves a shield layer.

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

まず、本実施形態に係る極細同軸ケーブルの製造方法で製造する極細同軸ケーブルについて説明する。   First, the ultra-fine coaxial cable manufactured by the manufacturing method of the ultra-fine coaxial cable according to the present embodiment will be described.

図2に示すように、極細同軸ケーブル20は、中心導体22の外周に、絶縁被覆層23、シールド層24,ジャケット層25を順次形成してなる。   As shown in FIG. 2, the micro coaxial cable 20 is formed by sequentially forming an insulating coating layer 23, a shield layer 24, and a jacket layer 25 on the outer periphery of the center conductor 22.

中心導体22は、金属細線21を複数本撚り合わせてなる。本実施形態では、中心導体22として、外径φ16μmのAgめっきした銅からなる金属細線21を7本撚り合わせたものを用いた。   The center conductor 22 is formed by twisting a plurality of fine metal wires 21 together. In the present embodiment, as the central conductor 22, one obtained by twisting seven metal thin wires 21 made of Ag-plated copper having an outer diameter of φ16 μm is used.

絶縁被覆層23は、中心導体22の外周にフッ素系樹脂を押出すことにより形成される。本実施形態では、絶縁被覆層23に用いるフッ素系樹脂として、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(PFA)を用いた。以下、中心導体22と絶縁被覆層23をまとめて絶縁被覆線26という。本実施形態では、絶縁被覆線26の外径を約120μmとした。   The insulating coating layer 23 is formed by extruding a fluororesin on the outer periphery of the center conductor 22. In the present embodiment, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) is used as the fluorine-based resin used for the insulating coating layer 23. Hereinafter, the central conductor 22 and the insulation coating layer 23 are collectively referred to as an insulation coating wire 26. In the present embodiment, the outer diameter of the insulation-coated wire 26 is about 120 μm.

シールド層24は、金属微粒子の焼結体からなり、金属微粒子分散ペーストを絶縁被覆線26の表面に被覆・焼成することで形成される。シールド層24の膜厚は、10μm以下であり、例えば、7μmである。以下、シールド層24を形成した絶縁被覆線26を、シールド層被覆線27という。   The shield layer 24 is made of a sintered body of metal fine particles, and is formed by coating and baking the metal fine particle dispersed paste on the surface of the insulating coated wire 26. The thickness of the shield layer 24 is 10 μm or less, for example, 7 μm. Hereinafter, the insulating covered wire 26 on which the shield layer 24 is formed is referred to as a shield layer covered wire 27.

ジャケット層25は、シールド層24の外周にフッ素系樹脂を押出すことにより形成される。ジャケット層25は、例えば、PFAからなる。   The jacket layer 25 is formed by extruding a fluororesin on the outer periphery of the shield layer 24. The jacket layer 25 is made of, for example, PFA.

次に、本実施形態に係る極細同軸ケーブルの製造方法に用いるシールド層形成装置について説明する。   Next, the shield layer forming apparatus used for the manufacturing method of the micro coaxial cable according to the present embodiment will be described.

図1に示すように、シールド層形成装置1は、中心導体22の外周に絶縁被覆層23を形成した絶縁被覆線26を送出する送出機2と、送出機2からの絶縁被覆線26に金属微粒子分散ペーストを塗布、被覆するダイス(金属微粒子塗布ダイス)3と、絶縁被覆線26に被覆された金属微粒子分散ペーストを焼成し、シールド層24を形成してシールド層被覆線27とする管状焼成炉4と、シールド層被覆線27を巻き取る巻取機5とを備える。   As shown in FIG. 1, the shield layer forming apparatus 1 includes a feeder 2 that sends out an insulation-coated wire 26 in which an insulation coating layer 23 is formed on the outer periphery of a center conductor 22, and a metal is applied to the insulation-coated wire 26 from the transmitter 2. Tubular firing that forms a shield layer 24 by forming a shield layer 24 by firing a die (metal particulate coating die) 3 for coating and coating a fine particle dispersion paste and a metal fine particle dispersion paste coated on an insulating coating wire 26 A furnace 4 and a winder 5 that winds up the shield layer coated wire 27 are provided.

ダイス3には、金属微粒子分散ペーストが満たされ、金属微粒子分散ペーストを供給する図示しない供給手段が接続される。ダイス3のノズル内径は約200μmとした。   The dice 3 are filled with a metal fine particle dispersed paste and connected to a supply means (not shown) for supplying the metal fine particle dispersed paste. The inner diameter of the nozzle of the die 3 was about 200 μm.

管状焼成炉4としては、その長手方向に複数のヒータ7を備え、所定距離ごとに温度を個別に設定可能なものを用いる。本実施形態では、管状焼成炉4として、長さ9mで1m毎に温度を設定でき、かつ、管状焼成炉4の中心軸から1cm離れた位置の温度を、入口部から0.5m〜8.5mまで1m毎に9ヶ所測定可能な図示しない温度測定手段を備えたものを用いた。   As the tubular firing furnace 4, a furnace having a plurality of heaters 7 in the longitudinal direction and capable of individually setting the temperature for each predetermined distance is used. In this embodiment, as the tubular firing furnace 4, the temperature at a length of 9 m can be set every 1 m, and the temperature at a position 1 cm away from the central axis of the tubular firing furnace 4 is 0.5 m to 8. A device equipped with a temperature measuring means (not shown) capable of measuring 9 locations per 1 m up to 5 m was used.

ダイス3と管状焼成炉4との間には、断熱板6が設けられる。本実施形態では、ダイス3と管状焼成炉4との間隔は20cmとした。   A heat insulating plate 6 is provided between the die 3 and the tubular firing furnace 4. In the present embodiment, the distance between the die 3 and the tubular firing furnace 4 is 20 cm.

次に、本実施形態に係る極細同軸ケーブルの製造方法を説明する。   Next, the manufacturing method of the micro coaxial cable which concerns on this embodiment is demonstrated.

本実施形態に係る極細同軸ケーブルの製造方法では、まず、中心導体22の外周にフッ素系樹脂(PFA)を押出被覆して絶縁被覆線26を作製しておき、これを送出機2にセットする。   In the manufacturing method of the micro coaxial cable according to the present embodiment, first, an insulation-coated wire 26 is produced by extrusion coating a fluororesin (PFA) on the outer periphery of the center conductor 22, and this is set in the transmitter 2. .

送出機2から絶縁被覆線26を送出し、ダイス3を通して、絶縁被覆線26の絶縁被覆層23の外周に金属微粒子分散ペーストをダイス塗布する。   The insulation coated wire 26 is delivered from the delivery device 2, and the metal fine particle dispersion paste is applied to the outer periphery of the insulation coating layer 23 of the insulation coated wire 26 through the die 3.

金属微粒子分散ペーストとしては、240℃以下の焼成温度で30分以上加熱したときに、体積抵抗率5μΩ・cm以下の金属被覆を形成可能なものを用いる。本実施形態では、ガラス基板に塗布して焼成温度240℃で30分間加熱すると、膜厚7μmの金属被覆において体積抵抗率が5μΩ・cm以下になる金属微粒子分散ペーストを用いた。金属微粒子としては、平均粒径5nmのAgナノ粒子を用い、1−デカノールにより希釈してペースト粘度を1Pa・sに調整した。   As the metal fine particle dispersion paste, a paste capable of forming a metal coating having a volume resistivity of 5 μΩ · cm or less when heated at a firing temperature of 240 ° C. or less for 30 minutes or more is used. In the present embodiment, a metal fine particle-dispersed paste that is applied to a glass substrate and heated at a firing temperature of 240 ° C. for 30 minutes and has a volume resistivity of 5 μΩ · cm or less in a 7 μm thick metal coating is used. As the metal fine particles, Ag nanoparticles having an average particle diameter of 5 nm were used, and diluted with 1-decanol to adjust the paste viscosity to 1 Pa · s.

その後、金属微粒子分散ペーストを被覆した絶縁被覆線26を管状焼成炉4に導入し、管状焼成炉4にて加熱焼成する。これにより、金属微粒子分散ペーストに含まれる金属微粒子が焼結してシールド層24が形成される。   Thereafter, the insulation-coated wire 26 coated with the metal fine particle dispersion paste is introduced into the tubular firing furnace 4 and heated and fired in the tubular firing furnace 4. Thereby, the metal fine particles contained in the metal fine particle dispersed paste are sintered to form the shield layer 24.

本実施形態では、9mの管状焼成炉4のうち、入口側から1mを200℃に設定し、以後4mまで温度を段階的に上昇させ、出口側の5mを温度一定の最高温度領域とした。この出口側5mの最高温度領域における温度を焼成温度といい、この領域を通過する時間を焼成時間という。   In the present embodiment, 1 m from the inlet side of the 9 m tubular firing furnace 4 is set to 200 ° C., and thereafter the temperature is increased stepwise up to 4 m, and 5 m on the outlet side is set as the maximum temperature region where the temperature is constant. The temperature in the maximum temperature region on the outlet side 5 m is referred to as a firing temperature, and the time for passing through this region is referred to as a firing time.

一例として、焼成温度を290℃、焼成時間を15秒(ラインスピード20m/min)とすると、Agからなるシールド層24の厚さは約7μmで均一であり、その体積抵抗率は3.5μΩ・cmであった。   As an example, when the firing temperature is 290 ° C. and the firing time is 15 seconds (line speed 20 m / min), the thickness of the shield layer 24 made of Ag is about 7 μm and the volume resistivity is 3.5 μΩ · cm.

管状焼成炉4にて焼成処理を行った後、これを巻取機5に巻き取る。その後、シールド層24の外周に、PFAなどのフッ素系樹脂を押出被覆してジャケット層25を形成すると、図2に示す極細同軸ケーブル20が得られる。   After carrying out the firing treatment in the tubular firing furnace 4, this is wound up on a winder 5. Thereafter, when the jacket layer 25 is formed by extrusion coating a fluorine-based resin such as PFA on the outer periphery of the shield layer 24, the micro coaxial cable 20 shown in FIG. 2 is obtained.

ここで、焼成条件および金属微粒子分散ペーストの特性について検討する。   Here, the firing conditions and the characteristics of the metal fine particle dispersed paste are examined.

金属微粒子分散ペーストとして、表1に示す焼結温度の異なる3種類のAgナノ粒子分散ペーストA〜Cを用いてシールド層試作実験を行い、PFAからなる絶縁被覆層23の変形、およびシールド層24の電気抵抗を評価した。   As a metal fine particle dispersion paste, three types of Ag nanoparticle dispersion pastes A to C having different sintering temperatures shown in Table 1 were used for trial production of a shield layer, deformation of the insulating coating layer 23 made of PFA, and shield layer 24 The electrical resistance of was evaluated.

PFAからなる絶縁被覆層23の変形は、金属微粒子分散ペーストの焼成温度がPFAの融点310℃付近になると発生し、極細同軸ケーブル20の機械的強度や絶縁特性が低下してしまう。また、シールド層24の電気抵抗は、極細同軸ケーブル20のシールド特性を向上するためにできる限り低くすることが望まれる。ここでは、Agからなるシールド層24の体積抵抗率が5μΩ・cm未満となる焼成条件を検討した。   The deformation of the insulating coating layer 23 made of PFA occurs when the firing temperature of the metal fine particle-dispersed paste is near the melting point of 310 ° C. of PFA, and the mechanical strength and insulation characteristics of the micro coaxial cable 20 are reduced. In addition, it is desirable that the electrical resistance of the shield layer 24 be as low as possible in order to improve the shield characteristics of the micro coaxial cable 20. Here, the firing conditions under which the volume resistivity of the shield layer 24 made of Ag is less than 5 μΩ · cm were examined.

Figure 2010165637
Figure 2010165637

表1に示すように、ペーストAは、分散溶媒にデカンを使用しており、ガラス基板に塗布し、焼成温度200℃で30分加熱すると、膜厚7μmのAg被覆の体積抵抗率が4.4μΩ・cmになる。一方、ペーストBは、分散溶媒に1−デカノールを使用しており、240℃で30分加熱すると、膜厚7μmのAg被覆の体積抵抗率が4.2μΩ・cmになる。ペーストCは、分散溶媒に1−デカノールを使用しているが、分散剤のAgナノ粒子からの脱離・分解温度がペーストBに比べて高く、やや高温の260℃で30分加熱すると膜厚7μmのAg被覆の体積抵抗率が4.8μΩ・cmになる。   As shown in Table 1, paste A uses decane as a dispersion solvent. When applied to a glass substrate and heated at a firing temperature of 200 ° C. for 30 minutes, the volume resistivity of the 7 μm thick Ag coating is 4. 4 μΩ · cm. On the other hand, paste B uses 1-decanol as a dispersion solvent, and when heated at 240 ° C. for 30 minutes, the volume resistivity of the 7 μm thick Ag coating becomes 4.2 μΩ · cm. Paste C uses 1-decanol as a dispersion solvent, but the desorption / decomposition temperature of the dispersant from the Ag nanoparticles is higher than that of paste B, and the film thickness is increased by heating at 260 ° C. for 30 minutes. The volume resistivity of the 7 μm Ag coating is 4.8 μΩ · cm.

以上のペーストA〜Cを用い、焼成温度を230℃〜320℃、焼成時間を75秒〜4.3秒(ラインスピード4m/min〜70m/min)の範囲で変化させてシールド層試作実験をそれぞれ行った。なお、管状焼成炉4の炉長は9mで、前半4mの設定温度は250℃、最後の5mは設定した焼成温度で一定となるようにした。絶縁被覆層23の変形の評価は、シールド層被覆線27の断面観察(絶縁被覆層23の変形有無)により行い、シールド層24の電気抵抗の評価は、シールド層24の体積抵抗率を測定することにより行った。   Using the above pastes A to C, the firing temperature was changed from 230 ° C. to 320 ° C., and the firing time was changed in the range of 75 seconds to 4.3 seconds (line speed 4 m / min to 70 m / min). Each went. The length of the tubular firing furnace 4 was 9 m, the first 4 m was set at a preset temperature of 250 ° C., and the final 5 m was constant at the set firing temperature. The deformation of the insulation coating layer 23 is evaluated by observing the cross section of the shield layer coating wire 27 (the presence or absence of deformation of the insulation coating layer 23), and the electrical resistance of the shield layer 24 is evaluated by measuring the volume resistivity of the shield layer 24. Was done.

ペーストAを用いたときの実験結果を表2、ペーストBを用いたときの実験結果を表3、ペーストCを用いたときの実験結果を表4にそれぞれ示す。   The experimental results when using paste A are shown in Table 2, the experimental results when using paste B are shown in Table 3, and the experimental results when using paste C are shown in Table 4, respectively.

Figure 2010165637
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表2〜4に示すように、いずれのペーストA〜Cにおいても、焼成温度が290℃以下であればPFAからなる絶縁被覆層23の変形は無かった。ところが、295℃では75秒、300℃では30秒以上、310℃では15秒以上加熱した場合に、絶縁被覆層23の変形およびシールド層24の開裂が確認された(図4参照)。   As shown in Tables 2 to 4, in any of the pastes A to C, the insulating coating layer 23 made of PFA was not deformed if the firing temperature was 290 ° C. or lower. However, deformation of the insulating coating layer 23 and cleavage of the shield layer 24 were confirmed when heated at 295 ° C. for 75 seconds, at 300 ° C. for 30 seconds or longer, and at 310 ° C. for 15 seconds or longer (see FIG. 4).

これは高温加熱されたPFAが軟化・膨張したためと考えられる。焼成温度290℃でも軟化・膨張は起こるが、この温度ではPFAの軟化・膨張が小さく、さらにAgナノ粒子分散ペーストの焼結が進行して硬膜化していたために、PFAからなる絶縁被覆層23の変形を抑制することができたと考えられる。   This is presumably because PFA heated at high temperature was softened and expanded. Although the softening / expansion occurs even at a firing temperature of 290 ° C., the softening / expansion of PFA is small at this temperature, and since the Ag nanoparticle-dispersed paste has been sintered and hardened, the insulating coating layer 23 made of PFA It is thought that the deformation of was able to be suppressed.

以上の結果から、絶縁被覆線26へのシールド層24形成において、絶縁被覆層23の変形を防止するためには、金属微粒子分散ペーストの焼成温度をPFAの融点より20℃以上低くすることが望ましく、PFAの融点と焼成温度の差が15℃以上20℃未満であるときは焼成時間を60秒以下、PFAの融点と焼成温度の差が15℃未満であるときは、焼成時間を30秒以下に制限する必要がある。   From the above results, it is desirable that the firing temperature of the metal fine particle dispersed paste be 20 ° C. lower than the melting point of PFA in order to prevent deformation of the insulating coating layer 23 in forming the shield layer 24 on the insulating coating wire 26. When the difference between the melting point of PFA and the firing temperature is 15 ° C. or more and less than 20 ° C., the firing time is 60 seconds or less. When the difference between the melting point of PFA and the firing temperature is less than 15 ° C., the firing time is 30 seconds or less. It is necessary to limit to.

一方、シールド層24が未焼結であると、シールド層24の体積抵抗率が高くなることが知られている。そこで、作製したシールド層被覆線27のシールド層24の体積抵抗率を測定し、体積抵抗率が5μΩ・cm以下であれば、十分に焼結していると判断して「○」、体積抵抗率が5μΩ・cmを超える場合は「未焼結」とした。   On the other hand, it is known that the volume resistivity of the shield layer 24 increases when the shield layer 24 is unsintered. Therefore, the volume resistivity of the shield layer 24 of the produced shield layer-covered wire 27 is measured, and if the volume resistivity is 5 μΩ · cm or less, it is judged that it is sufficiently sintered, and “ When the rate exceeded 5 μΩ · cm, it was determined as “unsintered”.

表2〜4に示すように、焼成温度が低く、焼成時間が短い場合には、シールド層24の体積抵抗率が5μΩ・cmを超える未焼結被覆となった。また、表2〜4より、金属微粒子分散ペーストの焼成温度(焼結温度)が低いほど、低温かつ短時間で体積抵抗率が5μΩ・cm以下となる焼結したシールド層24が得られることが分かる。   As shown in Tables 2 to 4, when the firing temperature was low and the firing time was short, the volume resistivity of the shield layer 24 was an unsintered coating exceeding 5 μΩ · cm. Further, from Tables 2 to 4, the lower the firing temperature (sintering temperature) of the metal fine particle-dispersed paste, the lower the temperature resistivity and the sintered shield layer 24 that the volume resistivity becomes 5 μΩ · cm or less can be obtained in a short time. I understand.

表2、3に示すように、ペーストA,Bでは、例えば、焼成温度290℃かつ焼成時間30秒とすることで、絶縁被覆層23の変形が無く、焼結したシールド層24が形成できる。ところが、表4に示すように、分散剤のAgナノ粒子からの脱離・分解温度が高いペーストCでは、適用可能な焼成条件が存在しない。つまり、ペーストCを用いた場合、未焼結であるか、焼結しても絶縁被覆層23が変形するかのいずれかの状態となってしまい、絶縁被覆層23の変形が無く、焼結したシールド層24が形成できる焼成条件は存在しない。   As shown in Tables 2 and 3, in pastes A and B, for example, by setting the firing temperature to 290 ° C. and the firing time to 30 seconds, the insulating coating layer 23 is not deformed, and the sintered shield layer 24 can be formed. However, as shown in Table 4, there is no applicable firing condition for paste C, which has a high desorption / decomposition temperature from the Ag nanoparticles of the dispersant. That is, when the paste C is used, it is either unsintered or the insulating coating layer 23 is deformed even if sintered, and the insulating coating layer 23 is not deformed and sintered. There are no firing conditions that allow the shield layer 24 to be formed.

このことから、PFAからなる絶縁被覆層23へのシールド層24形成に用いる金属微粒子分散ペーストとしては、240℃以下で30分焼成して体積抵抗率が5μΩ・cm以下になるものを用いることが望ましいといえる。   For this reason, as the metal fine particle dispersion paste used for forming the shield layer 24 on the insulating coating layer 23 made of PFA, a paste having a volume resistivity of 5 μΩ · cm or less when baked at 240 ° C. or less for 30 minutes is used. This is desirable.

以上説明したように、本実施形態に係る極細同軸ケーブルの製造方法では、金属微粒子分散ペーストとして、240℃以下の焼成温度で30分以上加熱したときに、体積抵抗率5μΩ・cm以下の金属被覆を形成可能なものを用い、金属微粒子分散ペーストを絶縁被覆層23にダイス塗布した後、これを管状焼成炉4で加熱焼成してシールド層24を形成している。   As described above, in the manufacturing method of the micro coaxial cable according to the present embodiment, when the metal fine particle dispersion paste is heated at a firing temperature of 240 ° C. or less for 30 minutes or more, the metal coating having a volume resistivity of 5 μΩ · cm or less is used. After the metal fine particle dispersion paste is applied to the insulating coating layer 23 by a die, this is heated and fired in the tubular firing furnace 4 to form the shield layer 24.

これにより、フッ素系樹脂(PFA)からなる絶縁被覆層23の変形が無く、かつ、膜厚10μm以下で、体積抵抗率の低い焼結したシールド層24を形成することが可能となる。   As a result, it is possible to form a sintered shield layer 24 having a volume resistivity of 10 μm or less and having a low volume resistivity without deformation of the insulating coating layer 23 made of fluororesin (PFA).

また、従来方法のように、金属微粒子分散ペーストの金属微粒子に特殊な表面処理等を施す必要がないため、製造コストを抑制できる。   Further, unlike the conventional method, it is not necessary to perform a special surface treatment or the like on the metal fine particles of the metal fine particle dispersed paste, so that the manufacturing cost can be suppressed.

また、本実施形態では、金属微粒子分散ペーストの焼成条件を、フッ素系樹脂の融点よりも20℃以上低い焼成温度とするか、あるいは、フッ素系樹脂の融点よりも15℃以上20℃未満低い焼成温度で、かつ、焼成時間を60秒以下とするか、あるいは、フッ素系樹脂の融点よりも15℃未満低い焼成温度で、かつ、その焼成時間を30秒以下としている。   In this embodiment, the firing condition of the metal fine particle dispersed paste is set to a firing temperature that is 20 ° C. or more lower than the melting point of the fluororesin, or the firing condition is 15 ° C. or more and less than 20 ° C. lower than the melting point of the fluororesin. The firing time is set to 60 seconds or less at the temperature, or the firing temperature is lower than the melting point of the fluororesin by less than 15 ° C., and the firing time is set to 30 seconds or less.

これにより、フッ素系樹脂(PFA)からなる絶縁被覆層23が熱膨張して変形しシールド層24を開裂してしまうおそれがなくなる。   Thereby, there is no possibility that the insulating coating layer 23 made of fluororesin (PFA) is thermally expanded and deformed and the shield layer 24 is cleaved.

上記実施形態では、絶縁被覆線26を水平方向に送出してシールド層24を形成する横型のシールド層形成装置1を用いる場合を説明したが、絶縁被覆線26を垂直方向に送出するよう縦型に構成したシールド層形成装置を用いるようにしてもよい。横型では、ラインスピードが低速であったり、金属微粒子分散ペーストの粘度が低いと、焼成前に液垂れが起きてシールド層24断面の膜厚が不均一になる可能性があるが、縦型とすることによりこの問題を改善できる。   In the above-described embodiment, the case of using the horizontal shield layer forming apparatus 1 that forms the shield layer 24 by sending the insulation coated wire 26 in the horizontal direction has been described. However, the vertical type is used to send the insulation coated wire 26 in the vertical direction. A shield layer forming apparatus configured as described above may be used. In the horizontal type, if the line speed is low or the viscosity of the metal fine particle dispersed paste is low, dripping may occur before firing, and the film thickness of the shield layer 24 cross section may become non-uniform. This can improve this problem.

また、上記実施形態では、シールド層24を1回の焼成で形成する場合を説明したが、シールド層24を複数回に分けて多層被覆するようにしてもよい。1層当たりの被覆膜厚を薄くすることにより、焼成温度を低く、焼成時間を短くすることが可能となる。上記実施形態では、上述のように、240℃以下で30分焼成して体積抵抗率が5μΩ・cm以下になる金属微粒子分散ペーストが適用可能であるが、シールド層24を複数回に分けて多層被覆することにより、240℃を超える温度で焼結する金属微粒子分散ペーストも適用可能である。   In the above-described embodiment, the case where the shield layer 24 is formed by one firing has been described. However, the shield layer 24 may be divided into a plurality of times and covered in multiple layers. By reducing the coating thickness per layer, the firing temperature can be lowered and the firing time can be shortened. In the above embodiment, as described above, a metal fine particle dispersion paste that is baked at 240 ° C. or lower for 30 minutes and has a volume resistivity of 5 μΩ · cm or lower can be applied, but the shield layer 24 is divided into multiple layers. By coating, a metal fine particle dispersed paste that is sintered at a temperature exceeding 240 ° C. is also applicable.

さらに、上記実施形態では、金属微粒子として、Agナノ粒子を用いたが、これに限定されず、導電性の高い金属を用いればよく、AuやCu、あるいはAgを含めた合金からなる金属微粒子を用いてもよい。   Further, in the above embodiment, Ag nanoparticles are used as the metal fine particles. However, the present invention is not limited to this, and a metal having high conductivity may be used. Metal fine particles made of an alloy including Au, Cu, or Ag are used. It may be used.

また、上記実施形態では、絶縁被覆層23を形成する製造ライン、シールド層24を形成する製造ライン、ジャケット層25を形成する製造ラインをそれぞれ別とする場合を説明したが、絶縁被覆層23、シールド層24、ジャケット層25を全て同一の製造ラインで製造するようにしてもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the manufacturing line which forms the insulating coating layer 23, the manufacturing line which forms the shield layer 24, and the manufacturing line which forms the jacket layer 25 were each separated, the insulating coating layer 23, The shield layer 24 and the jacket layer 25 may all be manufactured on the same manufacturing line.

1 シールド層形成装置
2 送出機
3 ダイス
4 管状焼成炉
5 巻取機
6 断熱板
7 ヒータ
21 金属細線
22 中心導体
23 絶縁被覆層
24 シールド層
25 ジャケット層
26 絶縁被覆線
27 シールド層被覆線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield layer formation apparatus 2 Sending machine 3 Dies 4 Tubular baking furnace 5 Winder 6 Heat insulation board 7 Heater 21 Metal thin wire 22 Central conductor 23 Insulation coating layer 24 Shield layer 25 Jacket layer 26 Insulation coating wire 27 Shield layer coating wire

Claims (5)

中心導体の周囲に絶縁被覆層、シールド層、ジャケット層を有し、前記シールド層が金属微粒子分散ペーストを前記絶縁被覆層に被覆・焼成して得られる金属微粒子の焼結体からなる極細同軸ケーブルの製造方法において、
前記金属微粒子分散ペーストとして、240℃以下の焼成温度で30分以上加熱したときに、体積抵抗率5μΩ・cm以下の金属被覆を形成可能なものを用い、該金属微粒子分散ペーストを前記絶縁被覆層にダイス塗布した後、これを管状焼成炉で加熱焼成して前記シールド層を形成することを特徴とする極細同軸ケーブルの製造方法。
An ultrafine coaxial cable comprising an insulating coating layer, a shield layer, and a jacket layer around a central conductor, and the shield layer is made of a sintered body of metal fine particles obtained by coating and baking the metal fine particle dispersed paste on the insulating coating layer. In the manufacturing method of
As the metal fine particle dispersed paste, a paste capable of forming a metal coating having a volume resistivity of 5 μΩ · cm or less when heated at a firing temperature of 240 ° C. or lower for 30 minutes or more is used. A method for producing an ultrafine coaxial cable, comprising: applying a die to a metal, and then heating and firing the resultant in a tubular firing furnace to form the shield layer.
前記絶縁被覆層がフッ素系樹脂からなり、該絶縁被覆層に塗布した前記金属微粒子分散ペーストを、前記フッ素系樹脂の融点よりも20℃以上低い温度で焼成する請求項1記載の極細同軸ケーブルの製造方法。   The micro coaxial cable according to claim 1, wherein the insulating coating layer is made of a fluorine-based resin, and the metal fine particle-dispersed paste applied to the insulating coating layer is fired at a temperature lower by 20 ° C or more than the melting point of the fluorine-based resin. Production method. 前記絶縁被覆層がフッ素系樹脂からなり、該絶縁被覆層に塗布した前記金属微粒子分散ペーストを、前記フッ素系樹脂の融点よりも15℃以上20℃未満低い温度で焼成し、かつ、その焼成時間を60秒以下とする請求項1記載の極細同軸ケーブルの製造方法。   The insulating coating layer is made of a fluororesin, and the metal fine particle dispersed paste applied to the insulating coating layer is fired at a temperature lower than the melting point of the fluororesin by 15 ° C. or more and less than 20 ° C., and the firing time. The method for producing a micro coaxial cable according to claim 1, wherein the length is 60 seconds or less. 前記絶縁被覆層がフッ素系樹脂からなり、該絶縁被覆層に塗布した前記金属微粒子分散ペーストを、前記フッ素系樹脂の融点よりも15℃未満低い温度で焼成し、かつ、その焼成時間を30秒以下とする請求項1記載の極細同軸ケーブルの製造方法。   The insulating coating layer is made of a fluorine-based resin, and the metal fine particle-dispersed paste applied to the insulating coating layer is fired at a temperature lower than the melting point of the fluorine-based resin by less than 15 ° C., and the firing time is 30 seconds. The method for producing an ultrafine coaxial cable according to claim 1, wherein: 前記絶縁被覆層が、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(PFA)からなる請求項1〜4いずれかに記載の極細同軸ケーブルの製造方法。   The method for producing an ultrafine coaxial cable according to any one of claims 1 to 4, wherein the insulating coating layer is made of a tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016164627A1 (en) * 2015-04-10 2016-10-13 Tyco Electronics Corporation Cable shielding assembly and process of producing cable shielding assembly
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