JP6746445B2

JP6746445B2 - 同軸ケーブル

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Publication number: JP6746445B2
Application number: JP2016181279A
Authority: JP
Inventors: 良聡小林; 京太須齋; 池田　匡視; 匡視池田
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2016-08-08
Filing date: 2016-09-16
Publication date: 2020-08-26
Anticipated expiration: 2036-09-16
Also published as: JP2018026317A

Description

本発明は、軽量でかつ電磁波遮蔽性に優れた外部導体をもつ同軸ケーブルに関する。

同軸ケーブルは、電気通信に使われる被覆電線の一種であって、１本または複数本の金属線で構成される中心導体と、この中心導体の外周面に配置された誘電体と、この誘電体上に形成され、１層または２層以上の金属層で構成される外部導体と、この外部導体の外周面を被覆する保護シースとで構成されている。

また、従来の同軸ケーブルは、外部導体を、電磁波遮蔽性に優れた銅または銅合金からなる銅系材料（例えば銅系線材）を用いて構成していたが、近年、特に航空宇宙分野、例えばロケットや航空機などで使用される同軸ケーブルでは、燃費等の向上の観点から、ケーブルの軽量化が求められている。

同軸ケーブルを軽量化するための手段として、例えば外部導体を、銅系材料に代えて、比重が小さいアルミニウムまたはアルミニウム合金からなるアルミニウム系材料を用いて構成することが考えられるが、アルミニウム系材料は、銅系材料に比べて電磁波遮蔽性が劣るという欠点がある。

そのため、外部導体にアルミニウム系材料を用いる場合、銅系材料と同等以上の電磁波遮蔽性を満足させるには、アルミニウム系材料と、電磁波遮蔽性に優れた金属材料との積層構造体として構成することが有用であると考えられる。

しかしながら、この積層構造体を、アルミニウム系材料の表面に、電磁波遮蔽性に優れた金属からなるめっきを施して形成する場合、アルミニウムは、通常、表面に不動態膜と呼ばれる酸化被膜が形成しやすく、この酸化被膜が安定な状態で存在していることや、アルミニウムのような卑な金属では、湿式でめっきを実施することが難しい。

このことから、一般には、上記積層構造体を形成するには、アルミニウム系材料の表面に、亜鉛を含んだ溶液を用いてジンケート処理と呼ばれる前処理を行うことによって亜鉛層を形成し、この亜鉛層を介して電磁波遮蔽性の高い金属めっき層を形成する必要があった。

しかしながら、この亜鉛層の形成は、亜鉛層中の亜鉛が金属めっき層の表面に拡散し、金属めっき層の表面に亜鉛が存在すると、高周波電流を流したときの表皮効果（高周波電流が表面に近いところに多く流れる現象）によって導電性が悪化する他、前処理を含む表面処理工程の数の増加に伴うコストアップ等の問題点があった。

特許文献１には、内部導体と、誘電体層と、帯状のベースおよび電界遮蔽層をもつテープ材と、複数の外部導体用導線とを有し、高周波信号を伝送した場合でも、挿入損失が低く且つ伝送特性が悪化するおそれがない極細同軸ケーブルが記載されている。
しかしながら、特許文献１記載の同軸ケーブルは、電界遮蔽層が、ベースの一方の表面に蒸着形成されたアルミニウム又は銅等の金属であり、また、外部導体線が、銀めっき銅合金線、錫めっき銅線、銀めっき銅線、粗銅線が挙げられているように、いずれも銅または銅合金線を用いており、軽量化と高電磁波遮蔽性の両立を図ったものではない。

国際公開第２０１５／０１６２３２号

そこで本発明の目的は、外部導体の金属層の適正化を図ることにより、軽量でかつ電磁波遮蔽性に優れた外部導体をもつ同軸ケーブルを提供することにある。

すなわち、本発明の要旨構成は以下のとおりである。
（１）１本または複数本の金属線で構成される中心導体と、該中心導体の外周面に配置された誘電体と、該誘電体上に形成され、１層または２層以上の金属層で構成される外部導体とを有する同軸ケーブルであって、前記外部導体を構成する前記１層または２層以上の金属層のうち、少なくとも１層の金属層が、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基材と、該基材上に形成された少なくとも１層の金属表面処理層からなる表面処理被膜と、該表面処理被膜上に形成された電磁波遮蔽層とを有する表面被覆金属材で構成されることを特徴とする同軸ケーブル。
（２）前記表面処理被膜を構成する各金属表面処理層は、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、銅合金、錫、錫合金、銀、銀合金、金、金合金、白金、白金合金、ロジウム、ロジウム合金、ルテニウム、ルテニウム合金、イリジウム、イリジウム合金、パラジウムおよびパラジウム合金の群から選択されるいずれか１種で形成されたものである、上記（１）に記載の同軸ケーブル。
（３）前記電磁波遮蔽層が銀または銀合金からなる、上記（１）または（２）に記載の同軸ケーブル。
（４）前記表面被覆金属材は、前記基材として金属線を用いた表面被覆金属線、または前記基として金属テープを用いた表面被覆金属テープである、上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の同軸ケーブル。
（５）前記表面被覆金属線が、圧縮撚り導体であることを特徴とする、上記（４）に記載の同軸ケーブル。

本発明によれば、外部導体を構成する１層または２層以上の金属層のうち、少なくとも１層の金属層が、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基材と、この基材上に形成された少なくとも１層の金属表面処理層からなる表面処理被膜と、この表面処理被膜上に形成された電磁波遮蔽層とを有する表面被覆金属材で構成されることによって、外部導体として、基材にアルミニウム系材料を用い、亜鉛層を形成することなく、その基材に電磁波遮蔽効果の高い金属（例えば銀）めっき層を形成することで、軽量でかつ電磁波遮蔽性に優れた同軸ケーブルの提供が可能になった。

図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施形態の同軸ケーブルを示したものであって、図１（ａ）が同軸ケーブルの断面図、図１（ｂ）が図１（ａ）の同軸ケーブルの外部導体を構成する表面被覆金属線の断面図である。図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態の同軸ケーブルを示したものであって、図２（ａ）が同軸ケーブルの断面図、図２（ｂ）が図２（ａ）の同軸ケーブルの外部導体を構成する表面被覆金属テープの断面図である。図３は、第３実施形態の同軸ケーブルの断面図である。図４（ａ）、（ｂ）は、第４実施形態の同軸ケーブルを示したものであって、図４（ａ）が同軸ケーブルの内部構造がわかるように、同軸ケーブルの先端部の各構成部材を切除したときの斜視図であり、図２（ｂ）が図２（ａ）の同軸ケーブルの断面図である。図５（ａ）〜（ｃ）は、第５実施形態の同軸ケーブルを示したものであって、図５（ａ）が同軸ケーブルの断面図、図５（ｂ）が図５（ａ）の同軸ケーブルの外部導体を構成する表面被覆金属線の断面詳細図、そして、図５（ｃ）が表面被覆金属線を構成する中心に位置する金属線の断面詳細図である。

次に、本発明に従う同軸ケーブルの実施形態を、図面を参照しながら以下で説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施形態の同軸ケーブルを示したものであって、図１（ａ）が同軸ケーブルの断面図、図１（ｂ）が図１（ａ）の同軸ケーブルの外部導体を構成する表面被覆金属線の断面図を示したものである。
図示の同軸ケーブル１は、中心導体２と、誘電体３と、外部導体４と、保護シース５とで主に構成されている。

（中心導体）
中心導体２は、１本の金属線（好適には銅線や銅合金線等）、または複数本の金属線を撚り合わせた撚り線導体等で構成することができる。中心導体２の線径は、０．０１〜１．０ｍｍであることが好ましい。

（誘電体）
誘電体３は、中心導体２の外周面に配置され、絶縁性を有する材料で構成されている。絶縁性を有する材料としては、例えばポリオレフィン系樹脂、フッ素樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化樹脂、ゴム、などが挙げられ、ポリオレフィン系樹脂として例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、フッ素樹脂として例えばＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥなどが挙げられ、熱硬化性樹脂として例えばフェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂、アクリル変性シリコン樹脂などが挙げられる。紫外線硬化性樹脂としては、例えば、エポキシアクリレート樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、それらのメタクリレート変性品などが挙げられる。ゴムとしては、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴムなどが挙げられる。また、これらを電子線照射などで架橋させてもよい。高周波同軸ケーブルの場合は、誘電率の低い樹脂が好ましい。また、発泡体等の多孔質体を用いることができる。

（外部導体）
外部導体４は、本発明の同軸ケーブル１を構成する重要な構成要素であって、誘電体３上に形成され、１層または２層以上の金属層、図１（ａ）では１層の金属層６で構成されている。

そして、本発明では、外部導体４を構成する１層または２層以上の金属層のうち、少なくとも１層の金属層６が、表面被覆金属材７で構成されている。

表面被覆金属材７は、図１（ｂ）に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基材８と、表面処理被膜９と、電磁波遮蔽層１０とで主に構成されている。

ところで、従来は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基材の表面に、金属表面処理層を密着性良く形成するには、常法として亜鉛によって置換処理、いわゆるジンケート処理を行わないと難しいとされていたが、亜鉛層を形成することは、亜鉛層中の亜鉛が電磁波遮蔽性層の表面に拡散し、高周波電流を流したときの表皮効果によって導電性が悪化する等の問題点があり、また、アルミニウム系材料は、電磁波遮蔽性の効果が乏しいことから、高い電磁波遮蔽性を必要とする同軸ケーブルの外部導体として使用されることはなかった。

そこで、本発明者らが鋭意検討を行ったところ、アルミニウム系基材８に、表面処理被膜（めっき被膜）９を形成するに先立ち、アルミニウム系基材８の表面に、新規の第１表面活性化処理工程を行うことによって、従来の亜鉛含有層（特にジンケート処理層）を形成しなくても、アルミニウム系基材８の表面に安定して存在する酸化被膜を有効に除去することができるため、アルミニウム系基材８上に直接、表面処理被膜（例えばニッケルめっき層）９を形成しても、アルミニウム系基材８を構成するアルミニウム原子と、表面処理被膜９を構成する金属原子（例えばニッケル原子）が酸素原子を介さず直接結合できる結果、表面処理被膜９をアルミニウム系基材８に対し密着性良くかつ簡便に形成できることを見出した。

よって、本発明では、外部導体４を構成する金属層のうち、少なくとも１層の金属層６を、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基材８と、基材８上に形成された少なくとも１層の金属表面処理層１１からなる表面処理被膜９と、表面処理被膜９上に形成された電磁波遮蔽層１０とを有する表面被覆金属材７で構成することによって、外部導体４、ひいては同軸ケーブル１において、軽量化と高い電磁波遮蔽性の両立を可能にしたものである。

表面被覆金属材７は、図１（ｂ）では、基材８として金属線を用いた表面被覆金属線７で構成した場合を示しているが、基材８Ａとして金属テープを用いた表面被覆金属テープ７Ａで構成することもでき（図２（ｂ）参照）、あるいは、それらを組み合わせて構成することもできる。

[基材]
基材８は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成され、これにより、銅系基材を用いていた従来の同軸ケーブルに比べて軽量化を図ることができる。基材としての金属線８の外径は、例えば０．０１〜０．５ｍｍであることが好ましく、基材８Ａとしての金属テープの厚さは、例えば０．０５〜０．３ｍｍであることが好ましい。なお、ここでいう金属テープとは金属箔も含むものである。

[表面処理被膜]
表面処理被膜９は、基材８上に形成された少なくとも１層の金属表面処理層、図１（ｂ）では１層の金属表面処理層１１で構成されている。表面処理被膜９を構成する各金属表面処理層１１は、例えばニッケル(Ni)、ニッケル合金、コバルト(Co)、コバルト合金、銅(Cu)、銅合金、錫(Sn)、錫合金、銀(Ag)、銀合金、金(Au)、金合金、白金(Pt)、白金合金、ロジウム(Rh)、ロジウム合金、ルテニウム(Ru)、ルテニウム合金、イリジウム(Ir)、イリジウム合金、パラジウム(Pd)およびパラジウム合金の群から選択されるいずれか１種で形成することが好ましい。例えば表面処理被膜９を中間層（下地層）と被覆層とで構成する場合、後述する第１表面活性化処理工程を少なくとも行った前記アルミニウム系基材８上に、中間層として、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、銅合金、銀および銀合金の中から選択される金属または合金からなる金属表面処理層を１層以上形成し、その後、中間層上に、機能を付与するための被覆層として、錫、錫合金、銀、銀合金、金、金合金、白金、白金合金、ロジウム、ロジウム合金、ルテニウム、ルテニウム合金、イリジウム、イリジウム合金、パラジウムおよびパラジウム合金の中から選択される金属または合金からなる金属表面処理層を単層ないしは複数層を形成することで、長期信頼性の優れた表面被覆金属材（めっき材）７を得ることができる。表面処理被膜９を構成する金属表面処理層１１の層数としては特に制限はなく、必要に応じて適宜選択することができる。特に表面処理被膜９は、基材８に対する密着性向上等の目的で形成される中間層（下地層）としての金属表面処理層と、機能を付与する被覆層としての金属表面処理層とを少なくとも含む２層以上の金属表面処理層からなっていることが好ましい。例えば中間層としてニッケル層を形成後、機能を付与する被覆層として金めっき層を形成することで、耐食性に優れた表面処理被膜９を提供することができる。また、表面処理被膜９の形成は、特に限定はしないが、湿式めっき法によって行うことが好ましい。
図１に示す表面被覆金属材７は、１本の表面被覆金属線で構成した場合を示しているが、かかる構成以外にも、例えば、少なくとも１本の前記表面被覆金属線を含む複数本の金属線（素線）を撚り合せて形成した撚り線や、かかる撚り線をさらに圧縮加工を加えた圧縮撚り導体（線）で構成することもできる。例えば、１本の表面被覆金属材（線）の周りに６本の金属線（素線）を所定のピッチで撚り合せた後に、高占積率になるよう円形圧縮加工して形成した圧縮撚り線を用いて、同軸ケーブルの外部導体を構成することができる。また、撚り線を構成する、表面被覆金属線以外の金属線は、上記表面被覆金属線で構成してもよく、また、アルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金からなる金属線（素線）で構成してもよく、また、これらの金属線に、各種特性を付与するめっきを施した表面被覆金属線で構成してもよく、種々の態様が考えられる。

[電磁波遮蔽層]
電磁波遮蔽層１０は、表面処理被膜９上に形成され、これにより、電磁波遮蔽効果を奏することができる。本発明では、軽量化のため、表面被覆金属材７を構成する基材８として、電磁波遮蔽性が劣るアルミニウム系基材を用いていることから、表面被覆金属材７を構成する基材８を、電磁波遮蔽層１０で被覆することが必要である。電磁波遮蔽層１０としては、シールド効果の高い銀、銀合金、銅、銅合金、金、金合金などを用いることができるが、最もシールド効果の高い、銀または銀合金が好ましい。電磁波遮蔽層１０の形成は、特に限定はしないが、表面処理被膜９と同様、湿式めっき法によって行うことが好ましい。また、半田濡れ性の点で錫または錫合金を用いることができる。

（保護シース）
保護シース５は、同軸ケーブル１の外表面を構成する部材であって、外部導体４の外周面を被覆するように配置されている。保護シース５は、絶縁性を有する樹脂であればよく、熱可塑性樹脂、エラストマーなどが挙げられる。熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂が挙げられ、エラストマーとしては、ウレタン系エラストマー、スチレン系エラストマー等が挙げられる。

また、図２（ａ）は、本発明の第２実施形態の同軸ケーブル１Ａの断面を示したものであり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の同軸ケーブルの外部導体を構成する表面被覆金属テープの断面を示したものである。第２実施形態の同軸ケーブル１Ａは、中心導体２Ａを、７本（１＋６構造）の金属線を撚り合わせて構成するとともに、外部導体４Ａを、図２（ｂ）に示す狭幅の表面被覆金属テープ７Ａを表面被覆金属材として用いて１層の金属層６Ａで構成し、この金属層６Ａが、表面被覆金属テープ７Ａの幅端部同士を一部重ね合わせるようにして、誘電体３Ａの外周面上に、誘電体３Ａの軸線方向にずらしながららせん状に巻回して形成して構成されたものである。

さらに、図３は、第３実施形態の同軸ケーブル１Ｂの断面を示したものである。第３の実施形態の同軸ケーブル１Ｂは、外部導体４Ｂを、２層の金属層６Ｂ_１、６Ｂ_２で構成し、内側金属層６Ｂ_１が、図１（ｂ）に示す表面被覆金属線７で構成され、外側金属層６Ｂ_２には、金属線を網組みして形成された従来の金属層を用いた場合を示している。

さらにまた、図４（ａ）および図４（ｂ）は、本発明の第４実施形態の同軸ケーブル１Ｃを示したものであり、図４（ａ）が、同軸ケーブル１Ｃの内部構造がわかるように、同軸ケーブル１Ｃの先端部の各構成部材を切除したときの斜視図であり、図４（ｂ）が、図４（ａ）の同軸ケーブル１Ｃの断面図である。第４の実施形態の同軸ケーブル１Ｃは、外部導体４Ｃが、２層の金属層６Ｃ_１、６Ｃ_２で構成され、内側金属層６Ｃ_１が、図２（ｂ）に示す表面被覆金属テープ７Ａを広幅にしたものを用い、この広幅の表面被覆金属テープを、誘電体３Ｃの外周面上に端部同士が一部重複するように縦巻き（１巻き）して構成され、外側金属層６Ｃ_２には、金属線を網組みして形成された従来の金属層を用いた場合を示している。

図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第５実施形態の同軸ケーブル１Ｄを示したものであって、１本の表面被覆金属材（線）７Ｄの周りに６本の金属線（素線）１３を所定のピッチで撚り合せた後に、高占積率になるよう円形圧縮加工して形成した圧縮撚り線１２を用いて、同軸ケーブル１Ｄの外部導体４Ｄを構成した場合の実施形態である。第５の実施形態では、圧縮撚り線１２を構成する表面被覆金属材７Ｄが略六角形を有しており、基材８Ｄと表面処理被膜９Ｄと電磁波遮蔽層１０とで構成されている。また、撚り線１２を構成する、表面被覆金属線７Ｄ以外の金属線１３は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅または銅合金からなる金属線（裸線）で構成してもよく、また、これらの金属線１３に、銀めっき等の各種特性を付与するめっきを施した表面被覆金属線で構成してもよい。

このように、本発明の同軸ケーブル１は、外部導体４を構成する少なくとも１層の金属層６を、アルミニウム系基材８を基材とし、この基材８に、電磁波遮蔽層をもつ表面処理被膜９を形成した、軽量な表面被覆金属材７（例えば表面被覆金属線や表面被覆金属テープ等）で構成することによって、軽量と高い電磁波遮蔽性の双方を具備することができる。

（表面被覆金属材の製造方法）
次に、本発明に従う表面被覆金属材の製造方法におけるいくつかの実施形態を以下で説明する。表面被覆金属材を製造するには、アルミニウム（例えばＪＩＳＨ４０００：２０１４で規定されているＡ１１００などの１０００系のアルミニウム）、およびアルミニウム合金（例えばＪＩＳＨ４０００：２０１４で規定されているＡ６０６１などの６０００（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ）系合金）の基材である金属線または金属テープに対し、電解脱脂工程、第１表面活性化処理工程、表面処理被膜形成工程および電磁波遮蔽層形成工程を順次行えばよい。また、上記各工程の間には、必要に応じて水洗工程をさらに行うことが好ましい。

（電解脱脂工程）
電解脱脂工程は、例えば40〜100g/Lの水酸化ナトリウム（NaOH）のアルカリ脱脂浴中に浸漬し、前記基材を陰極とし、電流密度2.5〜5.0A/dm²、浴温60℃、処理時間10〜60秒の条件で陰極電解脱脂する方法が挙げられる。

（第１表面活性化処理工程）
電解脱脂工程を行った後に、第１表面活性化処理工程を行う。第１表面活性化処理工程は、従来の活性化処理とは異なる新規な活性化処理工程であって、本発明の表面被覆金属材を製造する工程の中で最も重要な工程である。

すなわち、従来の被膜形成技術では、亜鉛含有層（特にジンケート処理層）が存在しないと、特にイオン化傾向が大きい卑な金属であるアルミニウム系基材に対して密着性の良好な表面処理被膜（めっき被膜）を形成することが難しいとされていたが、本発明では、第１表面活性化処理工程を行うことによって、ジンケート処理等により、亜鉛を主成分とする亜鉛含有層を形成しなくても、アルミニウム系基材８の表面に安定して存在する酸化被膜を有効に除去することができ、アルミニウム系基材８上に直接、表面処理被膜（例えばニッケルめっき層）９を形成しても、アルミニウム系基材８を構成する金属原子（例えばアルミニウム原子）と表面処理被膜９を構成する金属原子（例えばニッケル原子）が酸素原子を介さずに直接結合できる結果、表面処理被膜９を基材８に対し密着性良くかつ簡便に形成できる。

第１表面活性化処理工程は、アルミニウム系基材８の表面を、硫酸、硝酸、塩酸、フッ酸およびリン酸の中から選択されるいずれかの酸溶液10〜500ml/Lと、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、塩化ニッケルおよびスルファミン酸ニッケルからなるニッケル化合物、または硫酸コバルト、硝酸コバルト、塩化コバルトおよびスルファミン酸コバルトからなるコバルト化合物（ニッケルまたはコバルトのメタル分として）0.1〜500g/Lとを含有する活性化処理液を使用し、処理温度20〜60℃、電流密度0.5〜20A/dm²および処理時間1〜300秒にて処理することによって行うことが好ましい。

（表面処理被膜形成工程）
第１表面活性化処理工程を行った後に、表面処理被膜形成工程を行う。
表面処理被膜９は、少なくとも１層の金属表面処理層１１で構成され、各金属表面処理層１１は、表面被覆金属材７に特性を付与する目的に応じて、電解めっきまたは無電解めっきにより形成することができる。表１〜表１０に、それぞれニッケル(Ni)めっき、コバルト(Co)めっき、銅(Cu)めっき、錫(Sn)めっき、銀(Ag)めっき、銀(Ag)−錫(Sn)合金めっき、銀(Ag)−パラジウム(Pd)合金めっき、金(Au)めっき、パラジウム(Pd)めっきおよびロジウム(Rh)めっきにより金属表面処理層１１を形成する際のめっき浴組成およびめっき条件を例示する。なお、表面処理被膜９を構成する金属表面処理層１１、特に下地（金属）層としてニッケルめっき層を形成する場合には、厚さを０．０５μｍ以上５μｍ以下の範囲とすることが好ましく、より好ましくは０．１μｍ以上３μｍ以下、さらに好適には０．２μｍ以上２μｍ以下とする。金属表面処理層１１の厚さが０．０５μｍ未満の場合には、拡散バリア性能が不足しており容易に基体とめっきの拡散が進行しやすいために長期信頼性に欠け、また、厚さが５μｍ超えの場合には、同軸ケーブルを曲げ加工や屈曲等を行った際に亀裂が発生し、信頼性低下につながる可能性がある。

（電磁波遮蔽層の形成方法）
表面処理被膜形成工程を行った後に、電磁波遮蔽層形成工程を行う。
電磁波遮蔽層は、例えばシールド効果の高い銀(Ag)、銀合金、銅（Cu)、銅合金、金(Au)、金合金などを、電解めっきまたは無電解めっきにより形成することができる。なお、電磁波遮蔽層を、銅(Cu)めっき、銀(Ag)めっき、銀(Ag)−錫(Sn)合金めっき、銀(Ag)−パラジウム(Pd)合金めっき、金(Au)めっきで形成する際のめっき浴組成およびめっき条件は、上述した金属表面処理層のめっき浴組成およびめっき条件と同じである。また、電磁波遮蔽層は、厚さを０．０１μｍ以上２０μｍ以下の範囲とすることが好ましく、より好ましくは０．１μｍ以上１０μｍ以下、さらに好適には０．５μｍ以上５μｍ以下とする。電磁波遮蔽層の厚さが０．０１μｍ未満の場合には、電磁波遮蔽特性が不足したり皮膜にピンホールが形成されて耐食性が不十分であり、また、厚さが２０μｍ超えの場合には、同軸ケーブルを曲げ加工や屈曲等を行った際に亀裂が発生したり、さらには皮膜のコスト増大となるため好ましくない。

（同軸ケーブルの製造方法）
次に、同軸ケーブルの製造方法について説明する。
まず、中心導体２の外周面に誘電体３となる樹脂を、押出し機等によって均一の厚さで押出し被覆して、誘電体３を形成する。続いて、誘電体３の外周面に、表面被覆金属材、例えば１本もしくは撚り合わされた複数本の表面被覆金属線７、または表面被覆金属テープ７Ａを横巻きもしくは縦巻き、または編組等で形成した１層または２層以上の金属層で外部導体４を形成する。外部導体４を構成する表面被覆金属材７は、電磁波遮蔽層１０を、表面処理被膜上にめっき等で形成するのではなく、アルミニウムテープ基材を外層にして表面処理被膜上に巻回して形成してもよく、それらを組合せたものでもよい。その後、外部導体４の外周面上に、押出し機等によって均一の厚さで押出し被覆して保護シース５を形成することによって、同軸ケーブル１を製造することができる。

尚、上述したところは、この発明のいくつかの実施形態を例示したにすぎず、特許請求の範囲において種々の変更を加えることができる。本発明の同軸ケーブルは、例えばドレイン線を撚り合せた同軸ケーブルや、同軸ケーブルを複数本撚り合せた多芯撚り同軸ケーブルや、同軸ケーブル以外の電線を撚り合せた複合多芯撚り同軸ケーブルなどとして使用することも可能であり、種々のタイプの同軸ケーブルに適用することができる。

＜試験例１＞
（実施例１）
図１に示す同軸ケーブルと同様の断面構造になるように、線径０．５ｍｍの銀めっき銅線である中心導体に、肉厚０．５ｍｍポリエチレン誘電体を被覆し、その外周に外部導体として線径０．１ｍｍの銀めっきアルミニウム線を横巻きシールドし、その外周に肉厚０．２ｍｍのポリエチレン保護シースを被覆して同軸ケーブルを製造した。
外部導体を構成する金属層は、上述した条件で基材であるアルミニウム線に電気脱脂工程を行い、その後、第１表面活性化処理を、硫酸、硝酸、塩酸、フッ酸、リン酸からなる酸溶液10〜500ml/Lと、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、硝酸ニッケルからなるニッケル化合物（ニッケルのメタル分として）0.1〜500g/Lを含有する活性化処理液を使用し、処理温度20〜60℃、電流密度0.5〜20A/dm²および処理時間30秒の条件で行い、次いで、上述した表面処理被膜形成工程によって、厚さ0.15μｍで形成したニッケル表面処理層からなる表面処理被膜を形成し、その後、厚さ3μｍで電磁波遮蔽層を銀めっきにより形成した表面被覆金属材で構成した。

（比較例１）
外部導体を銅線に銀めっきした銀めっき銅線で構成したこと以外は実施例１と同様にして同軸ケーブルを製造した。

(評価方法）
＜同軸ケーブルの重量測定＞
同軸ケーブルの重量は、デジタル秤を用いケーブル長さ１ｍで測定した。同軸ケーブルの重量の測定結果を表１１に示す。

＜電磁波遮蔽性＞
電磁波遮蔽性は、吸収クランプを用いた測定により周波数１００MHｚによるノイズの減衰量（ｄＢ）で比較した。減衰量はスペクロラムアナライザにより測定した。電磁波遮蔽性の評価結果を表１１に示す。

表１１の結果から、実施例１は、比較例１に比べて、電磁波遮蔽性が同等レベルで、ケーブル重量が約32％低減され、軽量化が図れている。

＜試験例２＞
（実施例２）
図３に示す二重シールド同軸ケーブルと同様の断面構造になるように、線径０．５ｍｍの銀めっき銅線である中心導体に、肉厚０．５ｍｍポリエチレン誘電体を被覆し、その外周に線径０．１ｍｍの銀めっきアルミニウム線を横巻きシールドして第１外部導体とし、さらにその外周に０．０１ｍｍ厚の銀めっきアルミニウム箔を縦添えにテープ巻きをして第２外部導体とし、そして、その外周に肉厚０．２ｍｍのポリエチレン保護シースを被覆して同軸ケーブルを製造した。
外部導体を構成する２層の金属層のうち、内側金属層は、上述した条件で基材であるアルミニウム線に電気脱脂工程を行い、その後、第１表面活性化処理を、硫酸、硝酸、塩酸、フッ酸、リン酸からなる酸溶液10〜500ml/Lと、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、硝酸ニッケルからなるニッケル化合物（ニッケルのメタル分として）0.1〜500g/Lを含有する活性化処理液を使用し、処理温度20〜60℃、電流密度0.5〜20A/dm²および処理時間30秒の条件で行い、次いで、上述した表面処理被膜形成工程によって、厚さ0.15μｍで形成したニッケル表面処理層からなる表面処理被膜を形成し、その後、厚さ1μｍで電磁波遮蔽層を銀めっきにより形成した表面被覆金属材で構成した。
また、外部導体を構成する２層の金属層のうち、外側金属層は、上述した条件で基材であるアルミニウム箔（厚さ０．０１ｍｍ×幅３０ｍｍ）上に、上述した条件で電気脱脂工程を行い、その後、第１表面活性化処理を、硫酸、硝酸、塩酸、フッ酸、リン酸からなる酸溶液10〜500ml/Lと、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、硝酸ニッケルからなるニッケル化合物（ニッケルのメタル分として）0.1〜500g/Lを含有する活性化処理液を使用し、処理温度20〜60℃、電流密度0.5〜20A/dm²および処理時間30秒の条件で行い、次いで、上述した表面処理被膜形成工程によって、厚さ0.15μｍで形成したニッケル表面処理層からなる表面処理被膜を形成し、その後、厚さ2μｍで電磁波遮蔽層を銀めっきにより形成した表面被覆金属材で構成した。

（比較例２）
外部導体は、内側金属層が銀めっき銅線、外側金属層がアルミポリエステルテープでそれぞれ構成したこと以外は実施例２と同様にして同軸ケーブルを製造した。

(評価方法）
同軸ケーブルの重量測定および電磁波遮蔽性の評価は、試験例１と同様の方法で行った。それらの結果をを表１２に示す。

表１２の結果から、実施例２は、比較例２に比べて、電磁波遮蔽性が同等レベルで、ケーブル重量が約31％低減され、軽量化が図れている。また、実施例２は、実施例１と比べて、ケーブル重量は同等レベルで、電磁波遮蔽性がさらに優れている。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ同軸ケーブル
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ中心導体
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ誘電体
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ外部導体
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ保護シース
６、６Ａ、６Ｂ_１、６Ｂ_２、６Ｃ_１、６Ｃ_２、６Ｄ金属層
７、７Ａ、７Ｄ表面被覆金属材
８、８Ａ、８Ｄ基材
９、９Ａ、９Ｄ表面処理被膜
１０、１０Ａ、１０Ｄ電磁波遮蔽層
１１、１１Ａ、１１Ｄ金属表面処理層
１２圧縮撚り線
１３圧縮撚り線を構成する金属線

Claims

１本または複数本の金属線で構成される中心導体と、
該中心導体の外周面に配置された誘電体と、
該誘電体上に形成され、１層または２層以上の金属層で構成される外部導体と
を有する同軸ケーブルであって、
前記外部導体を構成する前記１層または２層以上の金属層のうち、少なくとも１層の金属層が、
アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基材と、
該基材上に形成された少なくとも１層の金属表面処理層からなる表面処理被膜と、
該表面処理被膜上に形成された電磁波遮蔽層と
を有する表面被覆金属材で構成され、
前記基材を構成するアルミニウム原子と、前記表面処理被膜を構成する金属原子が、酸素原子を介さず直接結合していることを特徴とする同軸ケーブル。
前記少なくとも１層の金属表面処理層が、ニッケル、ニッケル合金、コバルトおよびコバルト合金の群から選択されるいずれか１種で形成されたものである、請求項１に記載の同軸ケーブル。
前記表面処理被膜は中間層と被覆層とで構成され、前記中間層が、ニッケル、ニッケル合金、コバルトおよびコバルト合金の群から選択されるいずれか１種で形成されたものであり、前記被覆層が、ニッケル、ニッケル合金、コバルト、コバルト合金、銅、銅合金、錫、錫合金、銀、銀合金、金、金合金、白金、白金合金、ロジウム、ロジウム合金、ルテニウム、ルテニウム合金、イリジウム、イリジウム合金、パラジウムおよびパラジウム合金の群から選択されるいずれか１種で形成されたものである、請求項２に記載の同軸ケーブル。
前記電磁波遮蔽層が厚さ０．０１μｍ以上２０μｍ以下の銀または銀合金からなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の同軸ケーブル。
前記表面被覆金属材は、前記基材として金属線を用いた表面被覆金属線、または前記基材として金属テープを用いた表面被覆金属テープである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の同軸ケーブル。
前記表面被覆金属線が、圧縮撚り導体であることを特徴とする請求項５に記載の同軸ケーブル。