JP2012169265A - 差動信号伝送用ケーブル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】伝送特性のサックアウトを抑制し、電子機器間および電子機器内の高速な差動信号伝送を可能とする差動信号伝送用ケーブル及びその製造方法を提供する。
【解決手段】平行して配置された一対の絶縁電線の周囲に、第１の導電膜が外側となるようにらせん状に巻き回されて配置された第１のテープと、第２の導電膜が第１の導電膜と接触するように第１のテープ上にらせん状に巻き回されて配置された第２のテープと、を備え、第１のテープは、絶縁電線の長手方向を水平方向とした側面視において絶縁電線の上側の縁と第１のテープの縁とにより形成される角度のうち、絶縁電線の一方端部側となる第１の角度が鋭角であり、第２のテープは、側面視において絶縁電線の上側の縁と第２のテープの縁とにより形成される角度のうち、絶縁電線の一方端部側となる第２の角度が鈍角である。
【選択図】図１

Description

本発明は、差動信号伝送用ケーブル及びその製造方法に関する。

従来の技術として、平行に並べられた一対の絶縁電線に、さらに、少なくとも１本のドレイン導体を平行に並べ、この一対の絶縁電線とドレイン導体とを一括して金属箔テープで巻き回してシールド導体とし、このシールド導体の外周部を外被で覆った平行２心シールド電線が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の平行２心シールド電線は、金属箔テープの巻き回しによりシールド導体を形成するので、製造にかかる時間を短縮することができる。

特開２００２−２８９０４７号公報

しかし、特許文献１に係る平行２心シールド電線は、金属箔テープが金属箔とプラスチックテープの２層からなるため、巻き回しにより重なった部分には、金属箔、プラスチックテープ、金属箔となる積層構造が生じ、重なった部分において、金属箔と金属箔との電気的な接続をプラスチックテープにより絶縁する構造を周期的に有する。その結果、この平行２心シールド電線は、特定の周波数の伝送特性が急激に落ち込む、サックアウトが生じる問題があった。

したがって、本発明の目的は、伝送特性のサックアウトを抑制し、電子機器間および電子機器内の高速な差動信号伝送を可能とする差動信号伝送用ケーブル及びその製造方法を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、導体を絶縁体で覆って形成された絶縁電線と、絶縁性を有する第１の基体の少なくとも一方の表面に第１の導電膜が形成され、平行して配置された一対の絶縁電線の周囲に、第１の導電膜が外側となるようにらせん状に巻き回されて配置された第１のテープと、絶縁性を有する第２の基体の少なくとも一方の表面に第２の導電膜が形成され、第２の導電膜が第１の導電膜と接触するように第１のテープ上にらせん状に巻き回されて配置された第２のテープと、を備え、第１のテープは、絶縁電線の長手方向を水平方向とした側面視において絶縁電線の上側の縁と第１のテープの縁とにより形成される角度のうち、絶縁電線の一方端部側となる第１の角度が鋭角であり、第２のテープは、側面視において絶縁電線の上側の縁と第２のテープの縁とにより形成される角度のうち、絶縁電線の一方端部側となる第２の角度が鈍角である差動信号伝送用ケーブルを提供する。

上記の差動信号伝送用ケーブルは、第１のテープをらせん状に３６０°巻き回すことで絶縁電線の長手方向に第１のテープが進む距離が、第２のテープをらせん状に３６０°巻き回すことで絶縁電線の長手方向に第２のテープが進む距離と異なることが好ましい。

上記の差動信号伝送用ケーブルは、第１の導電膜および第２の導電膜は、絶縁電線に巻き回されることにより、それぞれの幅の１／４以上が重なることが好ましい。

本発明は、上記目的を達成するため、導体を絶縁体で覆って形成された絶縁電線を準備する工程と、絶縁性を有する第１の基体の少なくとも一方の表面に第１の導電膜が形成された第１のテープを、平行して配置された一対の絶縁電線の周囲に、第１の導電膜が外側となり、かつ、絶縁電線の長手方向を水平方向とした側面視において絶縁電線の上側の縁と第１のテープの縁とにより形成される角度のうち、絶縁電線の一方端部側となる第１の角度が鋭角となるようにらせん状に巻き回す工程と、絶縁性を有する第２の基体の少なくとも一方の表面に第２の導電膜が形成された第２のテープを、第２の導電膜が第１の導電膜と接触し、かつ、側面視において絶縁電線の上側の縁と第２のテープの縁とにより形成される角度のうち、絶縁電線の一方端部側となる第２の角度が鈍角となるように第１のテープ上にらせん状に巻き回す工程と、を含む差動信号伝送用ケーブルの製造方法を提供する。

上記の差動信号伝送用ケーブルの製造方法は、第１のテープをらせん状に巻き回す工程において３６０°巻き回すことで絶縁電線の長手方向に第１のテープが進む距離が、第２のテープをらせん状に巻き回す工程において３６０°巻き回すことで絶縁電線の長手方向に第２のテープが進む距離と異なることが好ましい。

上記の差動信号伝送用ケーブルの製造方法は、第１のテープをらせん状に巻き回す工程および第２のテープをらせん状に巻き回す工程において、第１の導電膜および第２の導電膜は、絶縁電線に巻き回されることにより、それぞれの幅の１／４以上が重なることが好ましい。

本発明に係る差動信号伝送用ケーブル及びその製造方法によれば、伝送特性のサックアウトを抑制し、電子機器間および電子機器内の高速な差動信号伝送を可能とすることができる。

図１は、実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブルの斜視図である。 図２は、実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブルの長手方向の要部断面図である。 図３は、実施の形態に係る交点とピッチＰ_aとの関係式の導出について説明するための概略図である。 図４（ａ）は、実施の形態に係る差分信号伝送用ケーブルの第１の金属箔テープの巻き回し工程についての概略図であり、（ｂ）第２の金属箔テープの巻き回し工程についての概略図であり、（ｃ）は、第１の金属箔の段差のピッチと異なるピッチで段差が形成された第２の金属箔の巻き回し工程についての概略図である。 図５（ａ）は、金属箔テープを１回巻いた差動信号伝送用ケーブルと２回巻いた差動信号伝送用ケーブルとの伝送特性に関するグラフであり、（ｂ）は、ピッチが異なる場合の差動信号伝送用ケーブルに関するグラフである。

［実施の形態の要約］
実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブルは、導体を絶縁体で覆って形成された絶縁電線と、絶縁性を有する第１の基体の少なくとも一方の表面に第１の導電膜が形成され、平行して配置された一対の絶縁電線の周囲に、第１の導電膜が外側となるようにらせん状に巻き回されて配置された第１のテープと、絶縁性を有する第２の基体の少なくとも一方の表面に第２の導電膜が形成され、第２の導電膜が第１の導電膜と接触するように第１のテープ上にらせん状に巻き回されて配置された第２のテープと、を備え、第１のテープは、絶縁電線の長手方向を水平方向とした側面視において絶縁電線の上側の縁と第１のテープの縁とにより形成される角度のうち、絶縁電線の一方端部側となる第１の角度が鋭角であり、第２のテープは、側面視において絶縁電線の上側の縁と第２のテープの縁とにより形成される角度のうち、絶縁電線の一方端部側となる第２の角度が鈍角である。

また、実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブルの製造方法は、導体を絶縁体で覆って形成された絶縁電線を準備する工程と、絶縁性を有する第１の基体の少なくとも一方の表面に第１の導電膜が形成された第１のテープを、平行して配置された一対の絶縁電線の周囲に、第１の導電膜が外側となり、かつ、絶縁電線の長手方向を水平方向とした側面視において絶縁電線の上側の縁と第１のテープの縁とにより形成される角度のうち、絶縁電線の一方端部側となる第１の角度が鋭角となるようにらせん状に巻き回す工程と、絶縁性を有する第２の基体の少なくとも一方の表面に第２の導電膜が形成された第２のテープを、第２の導電膜が第１の導電膜と接触し、かつ、側面視において絶縁電線の上側の縁と第２のテープの縁とにより形成される角度のうち、絶縁電線の一方端部側となる第２の角度が鈍角となるように第１のテープ上にらせん状に巻き回す工程と、を含む。

［実施の形態］
（差動信号伝送用ケーブル１の構成の概要）
図１は、実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブルの斜視図である。この差動信号伝送用ケーブル１は、一例として、１０Ｇｂｐｓ以上の差動信号を用いたサーバ、ルータおよびストレージ等の電子機器間または電子機器内の差動信号伝送用のケーブルである。

この差動信号伝送とは、一対の導線において、位相が１８０°異なる信号をそれぞれの導線に伝送し、受信装置側において、この位相が異なる２つの信号の差分を取り出すものである。この一対の導線に流れる電流は、互いに逆方向に流れているため、この電流が流れる伝送経路である導線から放射される電磁波が小さくなる。また、差動信号伝送は、外部から受けたノイズが２つの導線に等しく重畳することから、差分を取ることにより、ノイズを除去することが可能となる。

本実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブル１は、例えば、図１に示すように、導体２を絶縁体３で覆って形成された絶縁電線４と、絶縁性を有する第１の基体としてのプラスチックテープ５１の一方の表面に第１の導電膜としての金属箔５２が形成され、平行して配置された一対の絶縁電線４の周囲に、金属箔５２が外側となるようにらせん状に巻き回されて配置された第１のテープとしての第１の金属箔テープ５と、絶縁性を有する第２の基体としてのプラスチックテープ６１の一方の表面に第２の導電膜としての金属箔６２が形成され、金属箔６２が金属箔５２と接触するように第１の金属箔テープ５上にらせん状に巻き回されて配置された第２のテープとしての第２の金属箔テープ６と、を備えて概略構成されている。また、第１の金属箔テープ５は、絶縁電線４の長手方向（図１に示す一点鎖線）を水平方向とした側面視において絶縁電線４の上側の縁と第１の金属箔テープ５の縁とにより形成される角度のうち、絶縁電線４の一方端部（端部４０）側となる第１の角度θ₁が鋭角である。さらに、第２の金属箔テープ６は、側面視において絶縁電線４の上側の縁と第２の金属箔テープ６の縁とにより形成される角度のうち、絶縁電線４の一方端部側となる後述する第２の角度θ₂（図４（ｂ）参照）が鈍角である。

導体２は、例えば、銅等の電気良導体の単線、または、この電気導体にメッキ等を施した単線である。なお、導体２は、例えば、屈曲特性を重視する場合、複数の導線を撚って形成する撚線を用いても良い。

絶縁体３は、例えば、誘電率、誘電正接の小さい材料を用いて形成される。この材料は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフロロアルコキシ（ＰＦＡ）、ポリエチレン等である。なお、絶縁体３は、誘電率、誘電正接を小さくするため、発泡絶縁樹脂を用いて形成されても良い。絶縁体３は、例えば、発泡絶縁樹脂を用いて形成される場合、樹脂に発泡剤を練り込み、成型時の温度によって発泡度を制御する方法、窒素等のガスを成型圧力で注入し、圧力解放時に発泡させる方法等を用いて形成される。

第１の金属箔テープ５のプラスチックテープ５１、および第２の金属箔テープ６のプラスチックテープ６１は、例えば、同じ材料を用いて形成される。用いられる材料は、例えば、ポリエチレン等の樹脂材料である。

金属箔５２および金属箔６２は、例えば、同じ材料を用いて形成される。用いられる材料は、例えば、銅またはアルミニウム等の導電性を有する材料である。

なお、本実施の形態に係る第１の金属箔テープ５および第２の金属箔テープ６は、一方の表面に金属箔を形成したものであったが、これに限定されず、少なくとも第１の金属箔テープ５および第２の金属箔テープ６のいずれか一方の両面に金属箔を形成しても良い。

図２は、実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブルの長手方向の要部断面図である。

第１の金属箔テープ５は、例えば、図１に示すように、ピッチＰ₁で一対の絶縁電線４の周囲に巻き回される。図２に示す段差部５３は、巻き回された第１の金属箔テープ５が重なった部分（ラップ部５４）の端部に形成される段差を示している。この段差部５３とラップ部５４の境界近傍において、第１の金属箔テープ５の金属箔５２と、第２の金属箔テープ６の金属箔６２と、が接触する。従って、第１の金属箔テープ５を流れる電流８は、主に、長手方向に沿って流れる。

第１の金属箔テープ５は、例えば、その幅をＷ₁とするとき、第１の金属箔テープ５が重なり合う部分であるラップ部５４の幅Ｗ₂（Ｗ₁と平行）が、Ｗ₁／４以上であることが好ましい。これは、第１の金属箔テープ５および第２の金属箔テープ６が巻き回されることにより、十分に接触し、かつ、絶縁電線４と一体になる必要があるからである。

第２の金属箔テープ６は、例えば、図１に示すように、ピッチＰ₂で一対の絶縁電線４に巻き回された第１の金属箔テープ５の周囲に巻き回される。図２に示す段差部６３は、巻き回された第２の金属箔テープ６が重なった部分（ラップ部６４）の端部に形成される段差を示している。この段差部６３とラップ部６４の境界近傍において、第１の金属箔テープ５の金属箔５２と、第２の金属箔テープ６の金属箔６２と、が接触する。

また、第２の金属箔テープ６は、例えば、その幅をＷ₃とするとき、第２の金属箔テープ６が重なり合う部分であるラップ部６４の幅Ｗ₄（Ｗ₃と平行）は、Ｗ₃／４以上であることが好ましいのは、上述のラップ部５４と同じ理由による。

なお、ピッチＰ₁は、第１の金属箔テープ５をらせん状に３６０°巻き回すことで絶縁電線４の長手方向に第１の金属箔テープ５が進む距離であるものとする。また、ピッチＰ₂は、第２の金属箔テープ６をらせん状に３６０°巻き回すことで絶縁電線４の長手方向に第２の金属箔テープ６が進む距離であるものとする。つまり、ピッチＰ₁およびピッチＰ₂とは、差動信号伝送用ケーブル１の側面視において、差動信号伝送用ケーブル１の長手方向に沿った段差部の間隔である。

ここで、差動信号伝送用ケーブル１の１層目となる第１の金属箔テープ５と、２層目となる第２の金属箔テープ６と、が交差する点のピッチＰ_aについて説明する。なお、このピッチＰ_aは、交差する点と点の距離ではなく、差動信号伝送用ケーブル１の側面視において、差動信号伝送用ケーブル１の長手方向と直交し、かつ、交点を通る直線の間隔を示すものとする。

図３は、実施の形態に係る交点とピッチＰ_aとの関係式の導出について説明するための概略図である。図３に示す点線は、第１の金属箔テープ５の段差部５３を示している。図３に示すＬは、差動信号伝送用ケーブル１の側面視における差動信号伝送用ケーブル１の幅である。図３に示すｘ₁およびｘ₂は、段差部５３と段差部６３との交点を示す。図３に示す差動信号伝送用ケーブル１の長手方向に直交し、かつ、交点ｘ₂を通過する直線が、差動信号伝送用ケーブル１の図３の上部の長手方向と交差する交点をｘ₃、下部の長手方向と交差する交点をｘ₄とする。交点ｘ₁の段差部５３の縁である点線の直線部分を延長し、この直線と交点ｘ₂を通過する直線との交点をｘ₅とする。交点ｘ₁を形成する段差部５３の図３の上部側と、差動信号伝送用ケーブル１の長手方向が交差する交点をｘ₆とする。交点ｘ₂を形成する段差部５３の図３の上部側と、差動信号伝送用ケーブル１の長手方向が交差する交点をｘ₇とする。図３では、一例として、この交点ｘ₇が段差部５３と段差部６３との交点となっており、この交点ｘ₇を形成する段差部６３の図３の下部側と、差動信号伝送用ケーブル１の長手方向との交点をｘ₈とする。

まず、図３に示すように、交点ｘ₂と交点ｘ₃との距離Ｌ₁と、交点ｘ₂と交点ｘ₄との距離Ｌ₂と、には、以下の式（１）の関係が成り立つ。
Ｌ₁＋Ｌ₂＝Ｌ・・・（１）
また、図３に示すように、三角形ｘ₁、ｘ₆、ｘ₇と三角形ｘ₁、ｘ₄、ｘ₅が相似であり、また、三角形ｘ₁、ｘ₇、ｘ₈と三角形ｘ₁、ｘ₂、ｘ₄が相似であるので、距離Ｌ₁および距離Ｌ₂は、距離Ｌ、ピッチＰ_a、ピッチＰ₁およびピッチＰ₂を用いて以下の式（２）および式（３）により求めることができる。
Ｌ₁＝Ｌ×Ｐ_a／Ｐ₁・・・（２）
Ｌ₂＝Ｌ×Ｐ_a／Ｐ₂・・・（３）
式（２）および式（３）を式（１）に代入し、ピッチＰ_aについて解くと、以下の式（４）が得られる。
Ｐ_a＝Ｐ₁×Ｐ₂／（Ｐ₁＋Ｐ₂）・・・（４）
一例として、２層目の第２の金属箔テープ６のピッチＰ₂が、１層目の第１の金属箔テープ５のピッチＰ₁よりも１０％広いとき、つまり、Ｐ₂／Ｐ₁＝１．１が成り立つとき、式（４）を用いて以下の式（５）が得られる。
Ｐ_a＝０．５２３８Ｐ₁・・・（５）
ただし、小数点第５位以下は切り捨てた。
従って、式（５）より、１層目のピッチＰ₁と２層目のピッチＰ₂とが１０％異なるとき、交点のピッチＰ_aは、ピッチＰ₁およびピッチＰ₂のいずれとも異なっていて、さらに、交点のピッチＰ_aを整数倍（例えば、２倍）しても、ピッチＰ₁およびピッチＰ₂のいずれとも異なっている。このため、差動信号伝送用ケーブル１の長手方向に沿って交点が並ばないことが分かる。

以下に、本実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブル１の製造方法について説明する。なお、以下では、主に、第１の金属箔テープ５および第２の金属箔テープ６の巻き回しについて説明する。

（差動信号伝送用ケーブル１の製造方法）
図４（ａ）は、実施の形態に係る差分信号伝送用ケーブルの第１の金属箔テープの巻き回し工程についての概略図であり、（ｂ）第２の金属箔テープの巻き回し工程についての概略図であり、（ｃ）は、第１の金属箔の段差のピッチと異なるピッチで段差が形成された第２の金属箔の巻き回し工程についての概略図である。なお、図４（ａ）では、一対の絶縁電線４の長手方向と第１の金属箔テープ５の一方端部側の縁との第１の角度θ₁を図示しているが、端部４０は、図４（ａ）の紙面左側に位置する。また、図４（ｂ）および（ｃ）では、一対の絶縁電線４の長手方向と第２の金属箔テープ６の一方端部側の縁との第２の角度θ₂を図示しているが、端部４０は、図４（ｂ）および（ｃ）の紙面右側に位置する。

以下では、一方向に絶縁電線４を送り出しながら、第１の金属箔テープ５を一対の絶縁電線４に巻き回した後、続いて、第１の金属箔テープ５を巻き回した終端側から第２の金属箔テープ６を巻き回す製造方法について説明する。

まず、導体２を絶縁体３で覆って形成された絶縁電線４を準備する。

次に、図４（ａ）に示すように、絶縁性を有するプラスチックテープ５１の表面に金属箔５２が形成された第１の金属箔テープ５を、平行して配置された一対の絶縁電線４の周囲に、金属箔５２が外側となり、かつ、絶縁電線４の長手方向を水平方向とした側面視において絶縁電線４の上側の縁と第１の金属箔テープ５の縁とにより形成される角度のうち、絶縁電線４の一方端部側となる第１の角度θ₁が鋭角となるようにらせん状に巻き回す。

具体的には、図４（ａ）の紙面の右方向から左方向に、上記の一対の絶縁電線４を送り出し、この一対の絶縁電線４の周囲に第１の角度θ₁、ピッチＰ₁で、第１の金属箔テープ５をらせん状に巻き回す。

次に、絶縁性を有するプラスチックテープ６１の表面に金属箔６２が形成された第２の金属箔テープ６を、金属箔６２が金属箔５２と接触し、かつ、絶縁電線４の長手方向を水平方向とした側面視において絶縁電線４の上側の縁と第２の金属箔テープ６の縁とにより形成される角度のうち、絶縁電線４の一方端部側となる第２の角度θ₂が鈍角となるように第１の金属箔テープ５上にらせん状に巻き回し、周知の工程を経ることにより、差動信号伝送用ケーブル１を得る。

具体的には、第１の金属箔テープ５を巻き回した終端部側から、図４（ｂ）の紙面の右方向から左方向に第１の金属箔テープ５を巻いた一対の絶縁電線４を送り出し、この一対の絶縁電線４の周囲に第２の角度θ₂、ピッチＰ₂で、第２の金属箔テープ６をらせん状に巻き回す。

ここで、図４（ｂ）では、絶縁電線４の上側の縁と第２の金属箔テープ６の縁とにより形成される角度のうち、他方端部側の第３の角度θ₃と第１の角度θ₁とが一致し、さらに、ピッチＰ₁とピッチＰ₂とが一致する差動信号伝送用ケーブルを図示している。また、図４（ｃ）では、第１の角度θ₁と第３の角度θ₃とが同じであり、ピッチＰ₁とピッチＰ₂、が異なる差動信号伝送用ケーブルを図示している。

なお、一対の導体を１つの絶縁体で覆った絶縁電線を作成し、その絶縁電線に第１の金属箔テープ５および第２の金属箔テープ６を巻き回しても良い。

続いて、以下では、差動信号伝送用ケーブルの伝送特性の測定結果について説明する。

（伝送特性について）
図５（ａ）は、金属箔テープを１回巻いた差動信号伝送用ケーブルと２回巻いた差動信号伝送用ケーブルとの伝送特性に関するグラフであり、（ｂ）は、ピッチが異なる場合の差動信号伝送用ケーブルに関するグラフである。図５（ａ）および（ｂ）は、縦軸が伝送特性（ｄＢ）であり、横軸は周波数（Ｈｚ）である。また、図５（ａ）に示す実線は、金属箔テープを２回巻いた差動信号伝送用ケーブルの伝送特性を示し、点線は、金属箔テープを１回巻いた差動信号伝送用ケーブルの伝送特性を示している。また、図５（ｂ）に示す実線は、１層目（第１の金属箔テープ５）および２層目（第２の金属箔テープ６）のピッチが１０％異なるピッチとなる差動信号伝送用ケーブルの伝送特性を示し、点線は、１層目および２層目のピッチが同じ差動信号伝送用ケーブルの伝送特性を示している。

差動信号伝送用ケーブルの伝送特性の測定は、４ポートのネットワークアナライザを用いて行われる。具体的には、差動信号伝送用ケーブルの一端の２つの導体にポート１およびポート２を接続し、多端の２つの導体にポート３およびポート４を接続した後、Ｓパラメータの測定を各周波数、掃引して行うことにより、測定が行われる。続いて、この測定により得られたＳパラメータが、適宜合成されることで、差動信号伝送用ケーブルの減衰特性、すなわち、伝送特性が得られる。ここでは、アジレントテクノロジー株式会社のネットワークアナライザ（Ｎ５２３０Ａ）を用いて、ポート１およびポート２の差動入力から、ポート３およびポート４の差動出力の伝送特性（Ｓｄｄ２１）を求めた。

金属箔を１層巻き回した差動信号伝送用ケーブルは、図５（ａ）に示すように、周波数が高い領域において、伝送特性の大きな窪み（サックアウト）が測定された。このサックアウトが生じる原因は、金属箔を１層で巻き回す場合、金属箔を形成したプラスチックテープにより、金属箔同士の接触を阻害して絶縁されている状態となり、かつ、この構造が周期的に存在するからでる。また、一般的に、巻き回しのピッチが３０ｍｍ程度である差動信号伝送用ケーブルの場合、１２ＧＨｚ近傍の周波数にサックアウトが現れるので、１０Ｇｂｐｓ以上の差動信号伝送においては、大きな問題となる。例えば、伝送速度が２５Ｇｂｐｓの信号を伝送する場合、その基本波は、１２．５ＧＨｚとなるので、１２ＧＨｚ近傍のサックアウトにより、信号が大きく減衰してしまう。

一方、実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブル１は、上記に示したように、１層目の金属箔５２と２層目の金属箔６２とが、段差部５３および段差部６３においても電気的に接続するため、図５（ａ）に示すように、金属箔を１層巻き回した差動信号伝送用ケーブルと比べて、サックアウトが大きく抑制される。

しかしながら、図５（ａ）に示すように、周波数が低い領域において、伝送特性の小さな窪み（ディップ）が観測された。この窪みは、図４（ｂ）に示す交点７が、差動信号伝送用ケーブル１の長手方向（図４（ｂ）に示す一点鎖線）に揃うことに起因している。つまり、第１の金属箔テープ５と第２の金属箔テープ６とにおいて、巻き回すピッチＰ₁およびピッチＰ₂が同じ場合、形成される交点７が、長手方向に並び、伝送特性に影響を与える。そこで、図４（ｃ）に示すように、ピッチＰ₁とピッチＰ₂を１０％程度ずらした差動信号伝送用ケーブル１（ピッチＰ３）を作成し、その伝送特性を測定した。なお、比較のため、ピッチＰ３の差動信号伝送用ケーブル１の第２の金属箔テープ６の巻き回しの角度は、図４（ｂ）に示す差動信号伝送用ケーブルと同様にθ₂とする。

図４（ｃ）に示す差動信号伝送用ケーブル１は、交点７が長手方向（図４（ｃ）に示す一点鎖線）に沿って並んでいない。その伝送特性は、図５（ｂ）に示すように、ピッチが同じ場合に観測されたディップが解消され、サックアウトが抑制されている。従って、本実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブル１は、ピッチＰ₁およびピッチＰ₂を１０％以上２０％以下の範囲で異なるピッチとすることが好ましい。このピッチの差が１０％よりも小さい場合、上述の範囲の場合と比べて、交点のずれが小さく、サックアウトの抑制の幅が小さくなる。また、ピッチの差が２０％よりも大きい場合、上述の範囲の場合と比べて、交点のずれは大きいが、ピッチの狭い方のテープを巻く工程に時間が余計に掛かり、また、ピッチの広い方のテープを巻く工程では、ピッチが広いため、テープが緩み易くなる。よって、ピッチの差は、上述の範囲であることが好ましい。

（実施の形態の効果）
実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブル１によれば、伝送特性のサックアウトを抑制し、電子機器間および電子機器内の高速な差動信号伝送を可能とすることができる。つまり、差動信号伝送用ケーブル１は、らせん状の金属箔を巻き回したケーブルでありながら、巻き回すことにより生じる段差部５３および段差部６３において、金属箔５２および金属箔６２が電気的に接続するので、金属箔を１層巻いて段差部にて絶縁状態が生じるケーブルと比べて、サックアウトが抑制される。さらに、差動信号伝送用ケーブル１は、１層目と２層目との交点が長手方向に並ばないので、並ぶ場合と比べて、さらに、サックアウトが抑制される。従って、実施の形態に係る差動信号伝送用ケーブル１は、１０Ｇｂｐｓ以上の差動信号伝送において、特に有用である。

また、差動信号伝送用ケーブル１は、金属箔を長手方向に添えて形成されるケーブルと比べて、屈曲しても金属箔テープが、撓んだり、しわが生じたりすることが少ないため、断線がほとんど発生しない。

さらに、差動信号伝送用ケーブル１の第１の金属箔テープ５は、絶縁電線４の長手方向を水平方向とした側面視において絶縁電線４の上側の縁と第１の金属箔テープ５の縁とにより形成される角度のうち、絶縁電線４の一方端部側となる第１の角度θ₁が鋭角である。また、差動信号伝送用ケーブル１の第２の金属箔テープ６は、絶縁電線４の長手方向を水平方向とした側面視において絶縁電線４の上側の縁と第２の金属箔テープ６の縁とにより形成される角度のうち、絶縁電線４の一方端部側となる第２の角度θ₂が鈍角である。従って、差動信号伝送用ケーブル１は、巻き回しのピッチずれが生じた場合であっても、段差部５３および段差部６３において、第１の金属箔テープ５と第２の金属箔テープ６との電気的な接続が確保される。また、差動信号伝送用ケーブル１は、第１の金属箔テープと第２の金属箔テープの幅を同一とし、幅の半分のピッチを保ちながら巻き回す場合と比べて、製造工程において高い精度を必要とせず、歩留まりが向上する。

なお、上記の差動信号伝送用ケーブル１は、導体２が単線であったが、これに限定されず、複数の導体を寄り合わせた撚線であっても良い。

以上、本発明の実施の形態及びその変形例を説明したが、上記に記載した実施の形態及び変形例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

１…差動信号伝送用ケーブル
２…導体
３…絶縁体
４…絶縁電線
５…第１の金属箔テープ
６…第１の金属箔テープ
７…交点
８…電流
４０…端部
５１…プラスチックテープ
５２…金属箔
５３…段差部
５４…ラップ部
６１…プラスチックテープ
６２…金属箔
６３…段差部
６４…ラップ部

Claims (6)

1. 導体を絶縁体で覆って形成された絶縁電線と、
   絶縁性を有する第１の基体の少なくとも一方の表面に第１の導電膜が形成され、平行して配置された一対の前記絶縁電線の周囲に、前記第１の導電膜が外側となるようにらせん状に巻き回されて配置された第１のテープと、
   絶縁性を有する第２の基体の少なくとも一方の表面に第２の導電膜が形成され、前記第２の導電膜が前記第１の導電膜と接触するように前記第１のテープ上にらせん状に巻き回されて配置された第２のテープと、
   を備え、
   前記第１のテープは、前記絶縁電線の長手方向を水平方向とした側面視において前記絶縁電線の上側の縁と前記第１のテープの縁とにより形成される角度のうち、前記絶縁電線の一方端部側となる第１の角度が鋭角であり、
   前記第２のテープは、前記側面視において前記絶縁電線の前記上側の縁と前記第２のテープの縁とにより形成される角度のうち、前記絶縁電線の前記一方端部側となる第２の角度が鈍角である差動信号伝送用ケーブル。
2. 前記第１のテープをらせん状に３６０°巻き回すことで前記絶縁電線の長手方向に前記第１のテープが進む距離が、前記第２のテープをらせん状に３６０°巻き回すことで前記絶縁電線の長手方向に前記第２のテープが進む距離と異なる請求項１に記載の差動信号伝送用ケーブル。
3. 前記第１の導電膜および前記第２の導電膜は、前記絶縁電線に巻き回されることにより、それぞれの幅の１／４以上が重なる請求項２に記載の差動信号伝送用ケーブル。
4. 導体を絶縁体で覆って形成された絶縁電線を準備する工程と、
   絶縁性を有する第１の基体の少なくとも一方の表面に第１の導電膜が形成された第１のテープを、平行して配置された一対の前記絶縁電線の周囲に、前記第１の導電膜が外側となり、かつ、前記絶縁電線の長手方向を水平方向とした側面視において前記絶縁電線の上側の縁と前記第１のテープの縁とにより形成される角度のうち、前記絶縁電線の一方端部側となる第１の角度が鋭角となるようにらせん状に巻き回す工程と、
   絶縁性を有する第２の基体の少なくとも一方の表面に第２の導電膜が形成された第２のテープを、前記第２の導電膜が前記第１の導電膜と接触し、かつ、前記側面視において前記絶縁電線の前記上側の縁と前記第２のテープの縁とにより形成される角度のうち、前記絶縁電線の前記一方端部側となる第２の角度が鈍角となるように前記第１のテープ上にらせん状に巻き回す工程と、
   を含む差動信号伝送用ケーブルの製造方法。
5. 前記第１のテープをらせん状に巻き回す工程において３６０°巻き回すことで前記絶縁電線の長手方向に前記第１のテープが進む距離が、前記第２のテープをらせん状に巻き回す工程において３６０°巻き回すことで前記絶縁電線の長手方向に前記第２のテープが進む距離と異なる請求項４に記載の差動信号伝送用ケーブルの製造方法。
6. 前記第１のテープをらせん状に巻き回す工程および前記第２のテープをらせん状に巻き回す工程において、前記第１の導電膜および前記第２の導電膜は、前記絶縁電線に巻き回されることにより、それぞれの幅の１／４以上が重なる請求項５に記載の差動信号伝送用ケーブルの製造方法。

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