JP6075639B2 - coaxial cable - Google Patents
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Description
この発明は、高周波信号の伝送に用いられる同軸ケーブルに関する。 The present invention relates to a coaxial cable used for transmission of a high-frequency signal.
電子機器や医療機器では、高周波信号を伝送するため、同軸ケーブルが使用されている。同軸ケーブルは、中心導体（内部導体）と、中心導体の周面に形成された内部絶縁層と、内部絶縁層の外周面に形成されたシールド層（外部導体層）と、シールド層の外周面に形成された外部絶縁層（シース）とを有するケーブルである。
近年、電子機器や医療機器の小型化、軽量化の要求が高まるにつれて、同軸ケーブルの更なる細径化が求められている。
In electronic devices and medical devices, coaxial cables are used to transmit high-frequency signals. The coaxial cable includes a central conductor (inner conductor), an inner insulating layer formed on the peripheral surface of the central conductor, a shield layer (external conductor layer) formed on the outer peripheral surface of the inner insulating layer, and an outer peripheral surface of the shield layer. And a cable having an outer insulating layer (sheath) formed on the cable.
In recent years, as the demands for smaller and lighter electronic devices and medical devices have increased, further reduction in the diameter of coaxial cables has been demanded.
特許文献１には、直径が数１０μｍ程度の単線または撚線からなる中心導体と、押出法によって中心導体の周面に形成された絶縁体（内部絶縁層）と、絶縁体の外周面に形成された巻線または編組からなる外部導体（シールド層）と、外部導体の外周に形成されたシース（外部絶縁層）とからなる極細同軸ケーブルが開示されている。
特許文献２には、直径が数１０μｍ程度の導電ワイヤー（中心導体）と、電着法によって導電ワイヤーの周面に形成された絶縁層と、めっき法によって絶縁層の外周面に形成された金属導体層（シールド層）とからなる極細同軸ワイヤーが開示されている。
In Patent Document 1, a central conductor made of a single wire or a stranded wire having a diameter of about several tens of μm, an insulator (inner insulating layer) formed on the peripheral surface of the central conductor by an extrusion method, and an outer peripheral surface of the insulator are formed. An ultrafine coaxial cable is disclosed which includes an outer conductor (shield layer) made of a wound or braided wire and a sheath (outer insulating layer) formed on the outer periphery of the outer conductor.
In Patent Document 2, a conductive wire (center conductor) having a diameter of about several tens of μm, an insulating layer formed on the peripheral surface of the conductive wire by an electrodeposition method, and a metal formed on the outer peripheral surface of the insulating layer by a plating method are disclosed. An ultrafine coaxial wire composed of a conductor layer (shield layer) is disclosed.
特許文献３には、直径が０．２ｍｍの中心導体と、押出法によって中心導体の周面に形成された厚さが０．２ｍｍの絶縁層（内部絶縁層）と、めっき法によって絶縁層の外周面に形成された厚さが０．１ｍｍ程度の外部導体層（シールド層）と、電着法によって外部導体層の外周面に形成された厚さが８μｍの絶縁体外被層（外部絶縁層）とからなるセミリジッド型同軸ケーブルが開示されている。 In Patent Document 3, a central conductor having a diameter of 0.2 mm, an insulating layer (inner insulating layer) having a thickness of 0.2 mm formed on the peripheral surface of the central conductor by an extrusion method, and an insulating layer by a plating method are disclosed. An outer conductor layer (shield layer) having a thickness of about 0.1 mm formed on the outer peripheral surface and an insulator covering layer (external insulating layer) having a thickness of 8 μm formed on the outer peripheral surface of the outer conductor layer by electrodeposition A semi-rigid coaxial cable is disclosed.
特許文献１または３記載の同軸ケーブルのように、押出法によって中心導体の周面に内部絶縁層を形成する際には、中心導体が押出機内部の溶融樹脂中を通過し、引き取り機によって引き取られる。そのため、中心導体の引き取り速度を上げると中心導体に張力がかかり、断線しやすいという問題が生じていた。さらには、押出法では絶縁層を薄くかつ均一に形成することが難しいため、絶縁層にピンホールが生じ、スパークが発生するという問題もあった。 When the inner insulating layer is formed on the peripheral surface of the center conductor by the extrusion method as in the coaxial cable described in Patent Document 1 or 3, the center conductor passes through the molten resin inside the extruder and is taken up by the take-up machine. It is done. For this reason, when the take-up speed of the center conductor is increased, tension is applied to the center conductor, which causes a problem that the wire is easily disconnected. Furthermore, since it is difficult to form the insulating layer thinly and uniformly by the extrusion method, there is a problem that a pinhole is generated in the insulating layer and a spark is generated.
特許文献２記載の極細同軸ワイヤーでは、電着法によって中心導体の周面に絶縁層が形成されている。しかしながら、特許文献２記載の極細同軸ワイヤーは、金属導体層（シールド層）の外周面を被覆する外部絶縁層を備えておらず、本願発明が対象としている同軸ケーブルではない。
この発明の目的は、内部絶縁層および外部絶縁層を薄く均一に形成でき、かつこれらの絶縁層を形成する際に中心導体が断線しにくい、同軸ケーブルを提供することである。
In the micro coaxial wire described in Patent Document 2, an insulating layer is formed on the peripheral surface of the center conductor by electrodeposition. However, the ultrafine coaxial wire described in Patent Document 2 does not include an external insulating layer that covers the outer peripheral surface of the metal conductor layer (shield layer), and is not a coaxial cable targeted by the present invention.
An object of the present invention is to provide a coaxial cable in which an inner insulating layer and an outer insulating layer can be formed thinly and uniformly, and a central conductor is not easily disconnected when these insulating layers are formed.
この発明による同軸ケーブルは、中心導体と、電着法によって前記中心導体の周面に形成された内部絶縁層と、前記内部絶縁層の外周面に形成された金属めっき層と、電着法によって前記金属めっき層の外周面に形成された外部絶縁層からなる。
この発明によれば、内部絶縁層および外部絶縁層がともに電着法によって形成されている。これにより、内部絶縁層および外部絶縁層を薄く均一に形成でき、かつそれらの絶縁層を形成する際に中心導体が断線しにくい、同軸ケーブルを実現できる。
A coaxial cable according to the present invention includes a center conductor, an inner insulating layer formed on the peripheral surface of the center conductor by an electrodeposition method, a metal plating layer formed on the outer peripheral surface of the inner insulating layer, and an electrodeposition method. It consists of an external insulating layer formed on the outer peripheral surface of the metal plating layer.
According to this invention, both the inner insulating layer and the outer insulating layer are formed by the electrodeposition method. Thereby, it is possible to realize a coaxial cable in which the inner insulating layer and the outer insulating layer can be formed thinly and uniformly, and the central conductor is not easily disconnected when these insulating layers are formed.
本発明の一実施形態においては、前記金属めっき層の厚みが０．５μｍ以上４．５μｍ以下である。
外部絶縁層を電着法によって形成した場合には、内部絶縁層と金属めっき層との界面で剥離が発生するおそれがあることが判明した。この原因は、内部絶縁層の外周面に金属めっき層を形成した場合に、内部絶縁層と金属めっき層との界面に空隙が発生するためであると考えられる。この点についてより詳しく説明する。金属めっき層の外面に外部絶縁層を電着法で形成する場合には、外部絶縁層を形成する電着塗料を金属めっき層表面に付着させた後に、金属めっき層表面に付着した電着塗料の硬度を高めるために焼付処理（熱硬化処理）が施される。内部絶縁層と金属めっき層との界面に空隙が発生している場合には、この焼付処理時に前記空隙が膨張し、内部絶縁層と金属めっき層との界面で剥離が発生しやすくなると考えられる。
In one Embodiment of this invention, the thickness of the said metal plating layer is 0.5 micrometer or more and 4.5 micrometers or less.
It has been found that when the external insulating layer is formed by electrodeposition, peeling may occur at the interface between the internal insulating layer and the metal plating layer. This is considered to be because when a metal plating layer is formed on the outer peripheral surface of the internal insulating layer, voids are generated at the interface between the internal insulating layer and the metal plating layer. This point will be described in more detail. When an external insulation layer is formed on the outer surface of the metal plating layer by electrodeposition, the electrodeposition paint that adheres to the surface of the metal plating layer after the electrodeposition paint that forms the external insulation layer is attached to the surface of the metal plating layer A baking treatment (thermosetting treatment) is applied to increase the hardness of the steel. If a gap is generated at the interface between the internal insulating layer and the metal plating layer, it is considered that the void expands during the baking process, and peeling is likely to occur at the interface between the internal insulating layer and the metal plating layer. .
本発明者らは、金属めっき層の厚みを４．５μｍ以下にすると、内部絶縁層と金属めっき層との界面で剥離が発生しないことを発見した。これは、金属めっき層の厚みを４．５μｍ以下にすると、内部絶縁層の外周面に金属めっき層を形成した場合に、内部絶縁層と金属めっき層との界面に空隙が発生しにくくなるためであると考えられる。
金属めっき層の厚みが０．５μｍ以上４．５μｍ以下である構成では、金属めっき層の厚みが４．５μｍ以下であるため、内部絶縁層の外周面に金属めっき層を形成した場合に、内部絶縁層と金属めっき層との界面に空隙が発生しにくくなる。このため、外部絶縁層の焼付処理時に、内部絶縁層と金属めっき層との界面で剥離が発生しにくくなる。
The present inventors have found that when the thickness of the metal plating layer is 4.5 μm or less, peeling does not occur at the interface between the internal insulating layer and the metal plating layer. This is because when the thickness of the metal plating layer is 4.5 μm or less, when a metal plating layer is formed on the outer peripheral surface of the internal insulating layer, voids are less likely to occur at the interface between the internal insulating layer and the metal plating layer. It is thought that.
In the configuration in which the thickness of the metal plating layer is 0.5 μm or more and 4.5 μm or less, the thickness of the metal plating layer is 4.5 μm or less, so when the metal plating layer is formed on the outer peripheral surface of the internal insulating layer, Gaps are less likely to occur at the interface between the insulating layer and the metal plating layer. For this reason, peeling is less likely to occur at the interface between the inner insulating layer and the metal plating layer during the baking process of the outer insulating layer.
また、この構成では、金属めっき層の厚みが０．５μｍ以上であるため、良好なシールド特性が得られる。
本発明の一実施形態においては、前記中心導体の直径が１０μｍ以上１００μｍ以下である。
本発明の一実施形態においては、前記内部絶縁層の厚みが１０μｍ以上７０μｍ以下である。
Moreover, in this structure, since the thickness of the metal plating layer is 0.5 μm or more, good shielding characteristics can be obtained.
In one embodiment of the present invention, the diameter of the central conductor is 10 μm or more and 100 μm or less.
In one embodiment of the present invention, the internal insulating layer has a thickness of 10 μm or more and 70 μm or less.
本発明の一実施形態においては、前記外部絶縁層の厚みが１μｍ以上１０μｍ以下である。
本発明の一実施形態においては、前記金属めっき層が、無電解めっき層と電気めっき層とから構成されている。
本発明の一実施形態においては、前記金属めっき層が、銅めっき層から構成されている。
In one embodiment of the present invention, the outer insulating layer has a thickness of 1 μm or more and 10 μm or less.
In one Embodiment of this invention, the said metal plating layer is comprised from the electroless-plating layer and the electroplating layer.
In one Embodiment of this invention, the said metal plating layer is comprised from the copper plating layer.
本発明の一実施形態においては、前記内部絶縁層および前記外部絶縁層がポリイミド樹脂からなる。 In one embodiment of the present invention, the inner insulating layer and the outer insulating layer are made of polyimide resin.
以下では、この発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る同軸ケーブルの構成を示す断面図である。
同軸ケーブル１は、中心導体２と、電着法によって中心導体２の周面に形成された内部絶縁層３と、内部絶縁層３の外周面に形成された金属めっき層（シールド層）４と、電着法によって金属めっき層４の外周面に形成された外部絶縁層（シース）５とからなる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a coaxial cable according to an embodiment of the present invention.
The coaxial cable 1 includes a central conductor 2, an internal insulating layer 3 formed on the peripheral surface of the central conductor 2 by electrodeposition, and a metal plating layer (shield layer) 4 formed on the peripheral surface of the internal insulating layer 3. And an outer insulating layer (sheath) 5 formed on the outer peripheral surface of the metal plating layer 4 by an electrodeposition method.
（中心導体２の説明）
中心導体２には、高い導電性と耐屈曲性を有する金属細線が用いられる。このような金属細線を構成する金属としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、タングステンおよびそれらの合金等が挙げられる。
中心導体２の直径は、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。中心導体２の直径が１０μｍ以上であると、導体抵抗が低くなり、信号の伝送ロスを抑えることができる。中心導体２の直径が１００μｍ以下であると、極細同軸ケーブルを必要とする用途に最適に使用できる。
(Description of the central conductor 2)
A thin metal wire having high conductivity and bending resistance is used for the center conductor 2. Examples of the metal constituting such a fine metal wire include gold, silver, copper, aluminum, tungsten, and alloys thereof.
The diameter of the central conductor 2 is preferably 10 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 50 μm or less. When the diameter of the center conductor 2 is 10 μm or more, the conductor resistance becomes low, and signal transmission loss can be suppressed. When the diameter of the center conductor 2 is 100 μm or less, it can be optimally used for applications that require a micro coaxial cable.
また、中心導体２は、単線であってもよく、複数の単線が集合した多心線であってもよい。
中心導体２は、荒引き線をダイスに通して引き抜き加工する等、従来公知の製造方法によって得られる。
（内部絶縁層３の説明）
内部絶縁層３を構成する樹脂の組成は特に限定されない。内部絶縁層３を構成する樹脂としては、耐電圧特性や絶縁性、電着法による成膜性等の観点から、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂を用いることが好ましく、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂を用いることが特に好ましい。
The central conductor 2 may be a single wire or a multi-core wire in which a plurality of single wires are assembled.
The center conductor 2 is obtained by a conventionally known manufacturing method such as drawing a roughing wire through a die.
(Description of internal insulating layer 3)
The composition of the resin constituting the internal insulating layer 3 is not particularly limited. As the resin constituting the internal insulating layer 3, it is preferable to use acrylic resin, epoxy resin, or polyimide resin from the viewpoint of withstand voltage characteristics, insulating properties, film forming property by electrodeposition, and the like. It is particularly preferable to use it.
内部絶縁層３の厚みは、必要な特性インピーダンスに応じて設定されるため、特に限定されないが、１０μｍ以上７０μｍ以下であることが好ましい。内部絶縁層３の厚みが１０μｍ以上７０μｍ以下であると最適な特性インピーダンスが得られる。
内部絶縁層３は、電着法により、中心導体２の周面に形成される。電着法により内部絶縁層３を形成する方法としては、公知の方法を採用することができる。例えばポリイミド電着塗料を用いる場合には、中心導体２として用いる金属細線を陰極として使用し、ＳＵＳ電極を陽極として使用する。そして、この金属細線をＳＵＳ電極と共に約３０℃の電着塗料に浸漬し、２０Ｖ〜２００Ｖの電圧を１０秒〜６００秒通電することで、電着塗料を金属細線の表面に付着させる。次いで、イオン交換水で金属細線の表面を洗浄し、熱風によってイオン交換水を乾燥させる。この後、１００℃〜１２０℃で５分〜１０分間、金属細線の表面に付着した電着塗料を加熱乾燥させる。この加熱乾燥工程は、電着塗料中の溶剤と水分を揮発させて、電着塗料の欠損の発生を防止するために行う。最後に、金属細線の表面に付着した電着塗料（樹脂）の硬度を高めるために、焼付処理（熱硬化処理）を行う。
Since the thickness of the internal insulating layer 3 is set according to the required characteristic impedance, it is not particularly limited, but is preferably 10 μm or more and 70 μm or less. When the thickness of the internal insulating layer 3 is 10 μm or more and 70 μm or less, an optimum characteristic impedance can be obtained.
The inner insulating layer 3 is formed on the peripheral surface of the central conductor 2 by an electrodeposition method. As a method of forming the internal insulating layer 3 by the electrodeposition method, a known method can be employed. For example, when a polyimide electrodeposition paint is used, a fine metal wire used as the center conductor 2 is used as a cathode, and a SUS electrode is used as an anode. And this metal fine wire is immersed in the electrodeposition coating material of about 30 degreeC with a SUS electrode, and the electrodeposition coating material is made to adhere to the surface of a metal fine wire by energizing the voltage of 20V-200V for 10 seconds-600 seconds. Next, the surface of the thin metal wire is washed with ion exchange water, and the ion exchange water is dried with hot air. Then, the electrodeposition coating material adhering to the surface of the metal fine wire is heated and dried at 100 ° C. to 120 ° C. for 5 minutes to 10 minutes. This heat drying step is performed in order to volatilize the solvent and moisture in the electrodeposition paint and prevent the electrodeposition paint from being damaged. Finally, in order to increase the hardness of the electrodeposition paint (resin) attached to the surface of the fine metal wire, a baking process (thermosetting process) is performed.
焼付処理時の加熱温度は、１８０℃以上３００℃以下であることが好ましい。加熱温度が１８０℃以上であると内部絶縁層３を形成する樹脂が十分に硬化し、絶縁性、機械強度、密着性や耐電圧特性が良好となる。また、加熱温度が３００℃以下であると、内部絶縁層３を形成する樹脂が分解することなく硬化する。
焼付処理時の加熱時間は、５分以上３０分以下であることが好ましい。加熱時間が５分以上であると樹脂硬化が十分に進行し、絶縁性、機械強度、密着性や耐電圧特性が良好となる。また、加熱時間を３０分以下とすれば、生産性が良好となる。
（金属めっき層４の説明）
金属めっき層４は、高い導電性を有する金属から構成されている。このような金属としては、例えば、銅、ニッケル、金、銀、錫、亜鉛およびこれらの合金等が挙げられる。
The heating temperature during the baking treatment is preferably 180 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. When the heating temperature is 180 ° C. or higher, the resin forming the inner insulating layer 3 is sufficiently cured, and the insulation, mechanical strength, adhesion, and withstand voltage characteristics are improved. Further, when the heating temperature is 300 ° C. or lower, the resin forming the internal insulating layer 3 is cured without being decomposed.
The heating time during the baking treatment is preferably 5 minutes or more and 30 minutes or less. When the heating time is 5 minutes or longer, the resin curing proceeds sufficiently and the insulating properties, mechanical strength, adhesion and withstand voltage characteristics are improved. Further, when the heating time is 30 minutes or less, the productivity is improved.
(Description of metal plating layer 4)
The metal plating layer 4 is made of a metal having high conductivity. Examples of such metals include copper, nickel, gold, silver, tin, zinc, and alloys thereof.
外部絶縁層５を電着法によって形成した場合には、内部絶縁層３と金属めっき層４との界面で剥離が発生するおそれがあることが判明した。この原因は、内部絶縁層３の外周面に金属めっき層４を形成した場合に、内部絶縁層３と金属めっき層４との界面に空隙が発生するためであると考えられる。この点についてより詳しく説明する。金属めっき層４の外周面に外部絶縁層５を電着法で形成する場合には、後述するように、外部絶縁層５を形成する電着塗料を金属めっき層４の表面に付着させた後に、金属めっき層表面４に付着した電着塗料の硬度を高めるために焼付処理（熱硬化処理）が施される。内部絶縁層３と金属めっき層４との界面に空隙が発生している場合には、この焼付処理時に前記空隙が膨張し、内部絶縁層３と金属めっき層４との界面で剥離が発生しやすくなると考えられる。 It has been found that when the outer insulating layer 5 is formed by electrodeposition, peeling may occur at the interface between the inner insulating layer 3 and the metal plating layer 4. This is considered to be because when the metal plating layer 4 is formed on the outer peripheral surface of the internal insulating layer 3, voids are generated at the interface between the internal insulating layer 3 and the metal plating layer 4. This point will be described in more detail. When the outer insulating layer 5 is formed on the outer peripheral surface of the metal plating layer 4 by the electrodeposition method, as described later, after the electrodeposition paint for forming the outer insulating layer 5 is attached to the surface of the metal plating layer 4 In order to increase the hardness of the electrodeposition paint adhered to the surface 4 of the metal plating layer, a baking process (thermosetting process) is performed. When a gap is generated at the interface between the inner insulating layer 3 and the metal plating layer 4, the gap expands during the baking process, and peeling occurs at the interface between the inner insulating layer 3 and the metal plating layer 4. It will be easier.
本発明者らは、金属めっき層４の厚みを４．５μｍ以下にすると、内部絶縁層３と金属めっき層４との界面で剥離が発生しないことを発見した。これは、金属めっき層４の厚みを４．５μｍ以下にすると、内部絶縁層３の外周面に金属めっき層４を形成した場合に、内部絶縁層３と金属めっき層４との界面に空隙が発生しにくくなるためであると考えられる。 The inventors have found that when the thickness of the metal plating layer 4 is 4.5 μm or less, peeling does not occur at the interface between the internal insulating layer 3 and the metal plating layer 4. This is because, when the thickness of the metal plating layer 4 is 4.5 μm or less, when the metal plating layer 4 is formed on the outer peripheral surface of the internal insulating layer 3, there is a gap at the interface between the internal insulating layer 3 and the metal plating layer 4. This is considered to be difficult to occur.
そこで、金属めっき層４の厚みは、０．５μｍ以上４．５μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以上３．２μｍ以下であることがより好ましい。金属めっき層４の厚みが０．５μｍ以上であると良好なシールド特性が得られる。金属めっき層４の厚みが４．５μｍ以下であると内部絶縁層３と金属めっき層４との界面に空隙が発生しにくくなる。これにより、内部絶縁層３と金属めっき層４との界面で剥離が発生しにくくなる。また、金属めっき層４の厚みが４．５μｍ以下であると、極細同軸ケーブルの製造に適した金属めっき層が得られる。 Therefore, the thickness of the metal plating layer 4 is preferably 0.5 μm or more and 4.5 μm or less, and more preferably 0.5 μm or more and 3.2 μm or less. When the thickness of the metal plating layer 4 is 0.5 μm or more, good shielding characteristics can be obtained. When the thickness of the metal plating layer 4 is 4.5 μm or less, it becomes difficult for voids to be generated at the interface between the internal insulating layer 3 and the metal plating layer 4. As a result, peeling hardly occurs at the interface between the internal insulating layer 3 and the metal plating layer 4. Moreover, the metal plating layer suitable for manufacture of a micro coaxial cable is obtained as the thickness of the metal plating layer 4 is 4.5 micrometers or less.
金属めっき層４は、内部絶縁層３の表面に形成された無電解めっき層と、無電解めっき層上に形成された電気めっき層とから構成されていることが好ましい。金属めっき層の析出速度は、無電解めっき処理よりも電気めっき処理の方が著しく速いため、電気めっき処理を併用すると生産性が良好となるからである。なお、金属めっき層４は、無電解めっき層のみから構成されていてもよい。 The metal plating layer 4 is preferably composed of an electroless plating layer formed on the surface of the internal insulating layer 3 and an electroplating layer formed on the electroless plating layer. This is because the deposition rate of the metal plating layer is remarkably faster in the electroplating process than in the electroless plating process, and therefore the productivity is improved when the electroplating process is used in combination. In addition, the metal plating layer 4 may be comprised only from the electroless-plating layer.
内部絶縁層３の表面に無電解めっき層を形成する前に、内部絶縁層３と無電解めっき層との密着性を向上させるための表面処理をすることが好ましい。このような処理としては、内部絶縁層３の表面をＵＶ照射して表面を活性化する方法、内部絶縁層３の表面にクロム酸や硫酸を用いて表面を粗化する方法、内部絶縁層３の表面にＰｄ触媒層を形成する方法、内部絶縁層３の表面をプラズマ等の放電ガスに曝して表面を活性化する方法等、公知の方法が挙げられる。 Before the electroless plating layer is formed on the surface of the inner insulating layer 3, it is preferable to perform a surface treatment for improving the adhesion between the inner insulating layer 3 and the electroless plating layer. Such treatment includes a method of activating the surface by irradiating the surface of the inner insulating layer 3 with UV, a method of roughening the surface of the inner insulating layer 3 using chromic acid or sulfuric acid, and the inner insulating layer 3. There are known methods such as a method of forming a Pd catalyst layer on the surface, a method of activating the surface by exposing the surface of the internal insulating layer 3 to a discharge gas such as plasma.
無電解めっき層の金属は特に限定されず、例えば無電解Ｎｉめっき層や無電解Ｃｕめっき層等が挙げられる。内部絶縁層３の表面に無電解Ｃｕめっき層を形成する際には、硫酸銅とホルムアルデヒド等からなるめっき液等の公知の無電解めっき液に、内部絶縁層３が形成された金属細線（中心導体２）を浸漬すればよい。
無電解めっき層に加えて電気めっき層を形成する場合には、内部絶縁層３が形成された金属細線を無電解めっき液に浸漬する時間は、１０分以上４５分以下であることが好ましい。１０分以上であると、後述する電気めっき層の密着性が良好となる。また、無電解めっき処理を施す時間が４５分以下であると、生産性が良好となる。
The metal of the electroless plating layer is not particularly limited, and examples thereof include an electroless Ni plating layer and an electroless Cu plating layer. When an electroless Cu plating layer is formed on the surface of the inner insulating layer 3, a metal thin wire (center) in which the inner insulating layer 3 is formed in a known electroless plating solution such as a plating solution made of copper sulfate and formaldehyde. The conductor 2) may be immersed.
When an electroplating layer is formed in addition to the electroless plating layer, the time for immersing the fine metal wire having the internal insulating layer 3 in the electroless plating solution is preferably 10 minutes or more and 45 minutes or less. When it is 10 minutes or longer, the adhesion of the electroplating layer described later is improved. Moreover, productivity will become favorable as the time which performs an electroless-plating process is 45 minutes or less.
電気めっき層を形成する方法は公知の方法を使用することができ、例えば、硫酸銅めっき液中で無電解めっき層の表面に電気めっき層を形成する方法等が挙げられる。なお、公知の硫酸銅めっき液を用いて例えば０．１μｍ〜３．０μｍの厚みの電気めっき層を得るには、１Ａ／ｄｍ２の電流密度で１分〜１０分通電すればよい。
（外部絶縁層５の説明）
外部絶縁層５の厚みは、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。外部絶縁層の厚みが１μｍ以上であると、外部絶縁層５の厚みが均一となり、金属メッキ層４を十分に保護することができる。また、外部絶縁層５の厚みが１０μｍ以下であると、極細同軸ケーブルの製造に適した外部絶縁層が得られる。
As a method of forming the electroplating layer, a known method can be used, and examples thereof include a method of forming an electroplating layer on the surface of the electroless plating layer in a copper sulfate plating solution. In order to obtain an electroplating layer having a thickness of, for example, 0.1 μm to 3.0 μm using a known copper sulfate plating solution, it may be energized for 1 minute to 10 minutes at a current density of 1 A / dm 2 .
(Description of external insulating layer 5)
The thickness of the outer insulating layer 5 is preferably 1 μm or more and 10 μm or less. When the thickness of the external insulating layer is 1 μm or more, the thickness of the external insulating layer 5 becomes uniform, and the metal plating layer 4 can be sufficiently protected. Further, when the thickness of the external insulating layer 5 is 10 μm or less, an external insulating layer suitable for manufacturing a micro coaxial cable can be obtained.
外部絶縁層５は、電着法により、金属めっき層４の外周面に形成される。電着工程は、前記内部絶縁層３を形成するときの電着工程とほぼ同様である。例えばポリイミド電着塗料を用いる場合には、金属めっき層４を陰極として使用し、ＳＵＳ電極を陽極として使用する。そして、金属めっき層４をＳＵＳ電極と共に約３０℃の電着塗料に浸漬し、２０Ｖ〜２００Ｖの電圧を１０秒〜６００秒通電することで、電着塗料を金属めっき層４の表面に付着させる。次いで、イオン交換水で金属めっき層４の表面を洗浄し、熱風によってイオン交換水を乾燥させる。この後、１００℃〜１２０℃で５分〜１０分間、金属めっき層４の表面に付着した電着塗料を加熱乾燥させる。最後に、金属めっき層４の表面に付着した電着塗料（樹脂）の硬度を高めるために、１８０℃〜３００℃で５分〜３０分間、焼付処理（熱硬化処理）を行う。 The external insulating layer 5 is formed on the outer peripheral surface of the metal plating layer 4 by an electrodeposition method. The electrodeposition process is substantially the same as the electrodeposition process for forming the inner insulating layer 3. For example, when a polyimide electrodeposition paint is used, the metal plating layer 4 is used as a cathode and the SUS electrode is used as an anode. Then, the metal plating layer 4 is immersed in an electrodeposition paint at about 30 ° C. together with the SUS electrode, and a voltage of 20 V to 200 V is applied for 10 seconds to 600 seconds, thereby attaching the electrodeposition paint to the surface of the metal plating layer 4. . Next, the surface of the metal plating layer 4 is washed with ion exchange water, and the ion exchange water is dried with hot air. Then, the electrodeposition coating material adhering to the surface of the metal plating layer 4 is heat-dried at 100 to 120 ° C. for 5 to 10 minutes. Finally, in order to increase the hardness of the electrodeposition paint (resin) attached to the surface of the metal plating layer 4, a baking process (thermosetting process) is performed at 180 ° C. to 300 ° C. for 5 minutes to 30 minutes.
前述の実施形態によれば、内部絶縁層３および外部絶縁層５がともに電着法によって形成されているので、内部絶縁層３および外部絶縁層５を薄く均一に形成でき、かつそれらの絶縁層３，５を形成する際に中心導体２が断線しにくい、同軸ケーブル１を実現できる。
また、後述の実施例の評価結果からわかるように、金属めっき層４の厚さを４．５μｍ以下とすることにより、外部絶縁層５の焼付処理によって内部絶縁層３と金属めっき層４との境界に剥離が発生するのを抑制することができる。
According to the above-described embodiment, since the inner insulating layer 3 and the outer insulating layer 5 are both formed by the electrodeposition method, the inner insulating layer 3 and the outer insulating layer 5 can be formed thinly and uniformly, and these insulating layers It is possible to realize the coaxial cable 1 in which the central conductor 2 is not easily disconnected when forming 3 and 5.
In addition, as can be seen from the evaluation results of Examples described later, by setting the thickness of the metal plating layer 4 to 4.5 μm or less, the baking of the outer insulating layer 5 causes the inner insulating layer 3 and the metal plating layer 4 to be separated. Generation of peeling at the boundary can be suppressed.
以下、本発明の実施例および比較例について説明する。
表１は、本発明の実施例１〜７と比較例１〜３を示している。
実施例１について説明する。
中心導体２として直径３０μｍ、長さ１０ｃｍの極細銅線を用いた。そして、この極細銅線を、液温３０℃のポリイミド電着塗料液（株式会社シミズ製 エレコートＰＩ）に浸漬し、印可電圧を１５０Ｖとし通電時間を１００秒として、前記極細銅線の表面にポリイミドを主成分とする内部絶縁層を電着した。
Examples of the present invention and comparative examples will be described below.
Table 1 shows Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 of the present invention.
Example 1 will be described.
An ultrafine copper wire having a diameter of 30 μm and a length of 10 cm was used as the center conductor 2. Then, this ultrafine copper wire is immersed in a polyimide electrodeposition coating liquid (Elecoat PI, manufactured by Shimizu Corporation) at a liquid temperature of 30 ° C., the applied voltage is 150 V, the energization time is 100 seconds, and the surface of the ultrafine copper wire is polyimide. An inner insulating layer containing as a main component was electrodeposited.
次に、内部絶縁層が電着された極細銅線を、１２０℃で１０分間、加熱乾燥させた後、２００℃で１０分間、焼付処理を行った。得られた内部絶縁層３の厚みは２０μｍであった。
次に、内部絶縁層３の表面を、無水クロム酸と濃硫酸の混合物を用いてエッチング処理した。次に、その表面にパラジウム触媒（メルテックス株式会社製 メルプレートアクチベーター４４４）を塗布し、その表面を濃硫酸で洗浄することで、内部絶縁層の表面にＰｄ触媒層を形成した。次に、液温３５℃の銅めっき液（上村工業株式会社製 スルカップＰＳＹ）に内部絶縁層を２０分間浸漬することにより、内部絶縁層の外周面に無電解めっき処理を施した。これにより、内部絶縁層の外周面に銅からなる無電解めっき層を形成した。
Next, the ultrafine copper wire electrodeposited with the internal insulating layer was heated and dried at 120 ° C. for 10 minutes, and then baked at 200 ° C. for 10 minutes. The thickness of the obtained internal insulating layer 3 was 20 μm.
Next, the surface of the inner insulating layer 3 was etched using a mixture of chromic anhydride and concentrated sulfuric acid. Next, a palladium catalyst (Melplate Activator 444 manufactured by Meltex Co., Ltd.) was applied to the surface, and the surface was washed with concentrated sulfuric acid to form a Pd catalyst layer on the surface of the internal insulating layer. Next, the inner insulating layer was immersed in a copper plating solution having a liquid temperature of 35 ° C. (Sulcup PSY manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) for 20 minutes, so that the outer peripheral surface of the inner insulating layer was subjected to electroless plating. Thus, an electroless plating layer made of copper was formed on the outer peripheral surface of the internal insulating layer.
次に、無電解めっき処理が施された内部絶縁層を、硫酸銅を含む電気めっき液（ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ：１５０ｇ／Ｌ、Ｈ２ＳＯ４：５０ｇ／Ｌ、イオン交換水：１Ｌ）に浸漬し、電流密度１．０Ａ／ｄｍ２で１分間通電することにより、銅からなる電気めっき層を形成した。この後、１００℃で３０分間、電気めっき層を乾燥させた。これにより、内部絶縁層３の外周面に、無電解めっき層と電気めっき層からなる金属めっき層４を形成した。金属めっき層４の厚みは１．８μｍであった。 Next, the electroless plating treatment is applied to the inner insulating layer subjected to electroless plating (CuSO 4 .5H 2 O: 150 g / L, H 2 SO 4 : 50 g / L, ion-exchanged water: 1 L). And an electric plating layer made of copper was formed by energizing for 1 minute at a current density of 1.0 A / dm 2 . Thereafter, the electroplating layer was dried at 100 ° C. for 30 minutes. Thereby, the metal plating layer 4 which consists of an electroless plating layer and an electroplating layer was formed in the outer peripheral surface of the internal insulating layer 3. FIG. The thickness of the metal plating layer 4 was 1.8 μm.
次に、液温３０℃のポリイミド電着塗料液（株式会社シミズ製 エレコートＰＩ）を用い、印可電圧を５０Ｖとし通電時間を１２０秒として、金属めっき層の表面にポリイミドを主成分とする外部絶縁層を電着した。次に、外部絶縁層に対して、１８０℃で３０分間、焼付処理を行った。得られた外部絶縁層５の厚みは５μｍであった。
内部絶縁層３と金属めっき層４との界面に剥離が発生しているか否かを調べるために、焼付処理後の外部絶縁層５の膨れの有無を、光学顕微鏡による観察で判定した。外部絶縁層の焼付処理時に内部絶縁層３と金属めっき層４との界面に剥離が発生した場合には、焼付処理後の外部絶縁層５に膨れが発生するからである。
Next, using a polyimide electrodeposition coating liquid (Elecoat PI, manufactured by Shimizu Corporation) with a liquid temperature of 30 ° C., an applied voltage of 50 V, an energization time of 120 seconds, and an external insulation mainly composed of polyimide on the surface of the metal plating layer The layer was electrodeposited. Next, the outer insulating layer was baked at 180 ° C. for 30 minutes. The thickness of the obtained external insulating layer 5 was 5 μm.
In order to investigate whether or not peeling occurred at the interface between the inner insulating layer 3 and the metal plating layer 4, the presence or absence of swelling of the outer insulating layer 5 after the baking treatment was determined by observation with an optical microscope. This is because, if peeling occurs at the interface between the inner insulating layer 3 and the metal plating layer 4 during the baking process of the outer insulating layer, the outer insulating layer 5 after the baking process is swollen.
表１の項目「膨れ」には、膨れの有無の判定結果を、○、△、×で表している。○は、膨れがないことを示している。△は、同軸ケーブルの１０ｃｍ長さ当たりの膨れの個数が、１個以上４個以下であることを示している。×は、同軸ケーブルの１０ｃｍ長さ当たりの膨れの個数が、５個以上であることを示している。
表１の項目「無電解Ｃｕめっき」は、無電解Ｃｕめっき処理条件を示している。表１の項目「電気Ｃｕめっき」は、電気Ｃｕめっき処理条件を示している。表１の項目「電着加工」は、外部絶縁層を電着するための電着加工の条件を示している。表１の項目「焼付処理」は、外部絶縁層に対して行われる焼付処理の条件を示している。表１の項目「めっき厚」は、金属めっき層の厚さを示している。
In the item “swollen” in Table 1, the result of the presence / absence of swollen is represented by ◯, Δ, and x. ○ indicates that there is no swelling. Δ indicates that the number of bulges per 10 cm length of the coaxial cable is 1 or more and 4 or less. X indicates that the number of bulges per 10 cm length of the coaxial cable is 5 or more.
The item “electroless Cu plating” in Table 1 indicates electroless Cu plating treatment conditions. The item “Electric Cu Plating” in Table 1 indicates the electric Cu plating treatment conditions. The item “electrodeposition processing” in Table 1 indicates conditions for electrodeposition processing for electrodeposition of the outer insulating layer. The item “baking process” in Table 1 indicates the conditions of the baking process performed on the outer insulating layer. The item “plating thickness” in Table 1 indicates the thickness of the metal plating layer.
［実施例２〜４］
実施例２〜４は、無電解めっき処理の処理時間のみが、実施例１と異なる。実施例２〜４における無電解めっき処理の処理時間は、表１に示されている通りである。この結果、実施例２〜４における金属めっき層の厚さは、実施例１における金属めっき層の厚さと異なっている。
[Examples 2 to 4]
Examples 2 to 4 differ from Example 1 only in the processing time of the electroless plating process. The processing time of the electroless plating process in Examples 2 to 4 is as shown in Table 1. As a result, the thickness of the metal plating layer in Examples 2 to 4 is different from the thickness of the metal plating layer in Example 1.
［実施例５〜６および比較例１〜３］
実施例５〜６および比較例１〜３は、無電解めっき処理の処理時間および電気めっき処理の処理時間のみが、実施例１と異なる。実施例５〜６および比較例１〜３における無電解めっき処理の処理時間および電気めっき処理の処理時間は、表１に示されている通りである。この結果、実施例５〜６および比較例１〜３における金属めっき層の厚さは、実施例１における金属めっき層の厚さと異なっている。
[Examples 5-6 and Comparative Examples 1-3]
Examples 5 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 differ from Example 1 only in the processing time of the electroless plating process and the processing time of the electroplating process. The processing time of the electroless plating process and the processing time of the electroplating process in Examples 5 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 are as shown in Table 1. As a result, the thickness of the metal plating layer in Examples 5 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 is different from the thickness of the metal plating layer in Example 1.
［実施例７］
実施例７は、金属めっき層４が無電解めっき層のみから構成されている点が、実施例１と異なる。無電解めっき処理における銅めっき液の液温は、実施例１では３５℃であるのに対し、実施例７では２４℃とした。無電解めっき処理の処理時間は、実施例１と同じ（２０分間）である。外部絶縁層を形成する際の条件は、実施例１と同じである。この結果、実施例７における金属めっき層の厚さは、実施例１における金属めっき層の厚さより薄くなっている。
[Example 7]
Example 7 is different from Example 1 in that the metal plating layer 4 is composed of only an electroless plating layer. The liquid temperature of the copper plating solution in the electroless plating treatment was 35 ° C. in Example 1 and 24 ° C. in Example 7. The processing time of the electroless plating process is the same as that of Example 1 (20 minutes). The conditions for forming the external insulating layer are the same as those in the first embodiment. As a result, the thickness of the metal plating layer in Example 7 is thinner than the thickness of the metal plating layer in Example 1.
図２Ａは、実施例１の外部絶縁層表面の顕微鏡写真（３００倍）を示し、図２Ｂは、比較例１の外部絶縁層表面の顕微鏡写真（３００倍）を示し、図２Ｃは、比較例３の外部絶縁層表面の顕微鏡写真（３００倍）を示している。図２Ａに示すように、実施例１の外部絶縁層表面には膨れは発生していないことがわかる。一方、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、比較例１および比較例３の外部絶縁層表面には、膨れが発生していることがわかる。また、比較例３では、比較例１に比べて、より多くの膨れが発生していることがわかる。 2A shows a micrograph (300 times) of the outer insulating layer surface of Example 1, FIG. 2B shows a micrograph (300 times) of the outer insulating layer surface of Comparative Example 1, and FIG. 2C shows a comparative example. 3 shows a micrograph (300 times) of the surface of the outer insulating layer 3. As shown in FIG. 2A, it can be seen that no blistering occurred on the surface of the outer insulating layer of Example 1. On the other hand, as shown in FIG. 2B and FIG. 2C, it can be seen that the outer insulating layer surfaces of Comparative Examples 1 and 3 are swollen. Further, it can be seen that more blisters occurred in Comparative Example 3 than in Comparative Example 1.
表１から、金属めっき層４の厚みを４．５μｍ以下とした場合には、外部絶縁層に膨れがほとんど発生していないことがわかる（実施例１〜７、比較例１〜３）。このことから、金属めっき層４の厚みを４．５μｍ以下とした場合には、外部絶縁層４の焼付処理時において、内部絶縁層３と金属めっき層４との界面に剥離が発生する可能性は低いと考えられる。 From Table 1, it can be seen that when the thickness of the metal plating layer 4 is 4.5 μm or less, the external insulating layer is hardly swollen (Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3). Therefore, when the thickness of the metal plating layer 4 is 4.5 μm or less, peeling may occur at the interface between the inner insulating layer 3 and the metal plating layer 4 during the baking process of the outer insulating layer 4. Is considered low.
特に、金属めっき層４の厚みを３．２μｍ以下とした場合には、外部絶縁層に膨れが発生していないことがわかる（実施例１〜４、７）。つまり、金属めっき層４の厚みを３．２μｍ以下とした場合には、外部絶縁層４の焼付処理時において、内部絶縁層３と金属めっき層４との界面に剥離が発生する可能性は非常に低いと考えられる。 In particular, when the thickness of the metal plating layer 4 is 3.2 μm or less, it can be seen that no swelling occurs in the external insulating layer (Examples 1 to 4, 7). That is, when the thickness of the metal plating layer 4 is 3.2 μm or less, it is very possible that peeling occurs at the interface between the inner insulating layer 3 and the metal plating layer 4 during the baking process of the outer insulating layer 4. It is considered to be very low.
１…同軸ケーブル
２…中心導体
３…内部絶縁層
４…金属めっき層
５…外部絶縁層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Coaxial cable 2 ... Center conductor 3 ... Internal insulating layer 4 ... Metal plating layer 5 ... External insulating layer
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