JP6959774B2 - 信号伝送用ケーブル 多芯ケーブル、及び信号伝送用ケーブルの製造方法 - Google Patents

信号伝送用ケーブル 多芯ケーブル、及び信号伝送用ケーブルの製造方法 Download PDF

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Description

本開示は信号伝送用ケーブル 多芯ケーブル、及び信号伝送用ケーブルの製造方法に関する。
従来、電子機器間の信号伝送、又は、電子機器内の基板間の信号伝送に、信号伝送用ケーブルが用いられる。信号伝送用ケーブルは、例えば、信号線と、信号線の周囲を被覆する絶縁体層と、絶縁体層を被覆する外部導体とを備える（特許文献１参照）。外部導体は、例えば、金属テープや金属編組等を絶縁体層の外周に巻き付けることにより構成される。
特開２００２−２８９０４７号公報
従来の信号伝送用ケーブルでは、絶縁体層と外部導体との間に空隙が生じることがあった。空隙が生じると、外部導体によるシールド効果が十分に得られないおそれがある。
本開示の一局面は、絶縁体層と外部導体との間の空隙を抑制できる信号伝送用ケーブル、多芯ケーブル、及び信号伝送用ケーブルの製造方法を提供することを目的とする。
本開示の一局面は、信号線と、前記信号線の周囲を被覆する絶縁体層と、前記絶縁体層を被覆するめっき層と、を備え、前記絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａが０．６μｍ以上１０μｍ以下である信号伝送用ケーブルである。
本開示の一局面である信号伝送用ケーブルでは、絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａが０．６μｍ以上である。そのため、絶縁体層とめっき層との密着性が高く、絶縁体層とめっき層との間に空隙が生じ難い。その結果、めっき層によるシールド効果が高い。また、絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａが１０μｍ以下であることにより、伝送損失を抑制できる。
本開示の別の局面は、複数本の信号伝送用ケーブルと、前記複数本の信号伝送用ケーブルを一括して被覆する導体層と、前記導体層を被覆するジャケットと、を備える多芯ケーブルであって、前記複数本の信号伝送用ケーブルのそれぞれは、本開示の一局面である信号伝送用ケーブルと、前記めっき層を被覆する外側絶縁層とにより構成される多芯ケーブルである。
本開示の別の局面である多芯ケーブルが備える複数本の信号伝送用ケーブルにおいて、絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａが０．６μｍ以上である。そのため、絶縁体層とめっき層との密着性が高く、絶縁体層とめっき層との間に空隙が生じ難い。その結果、めっき層によるシールド効果が高い。また、絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａが１０μｍ以下であることにより、伝送損失を抑制できる。
本開示の別の局面は、信号線と、前記信号線の周囲を被覆する絶縁体層と、前記絶縁体層を被覆するめっき層と、を備える信号伝送用ケーブルの製造方法であって、前記絶縁体層の外周面にドライアイスブラスト処理を行い、その後、前記外周面にコロナ放電暴露処理を行い、その後、前記外周面に前記めっき層を形成する信号伝送用ケーブルの製造方法である。
本開示の別の局面である信号伝送用ケーブルの製造方法によれば、絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａを大きくし、表面ぬれ性を高くすることができる。そのため、製造した信号伝送用ケーブルにおいて、絶縁体層とめっき層との密着性が高く、絶縁体層とめっき層との間に空隙が生じ難い。その結果、めっき層によるシールド効果が高い。
信号伝送用ケーブル１の構成を表す斜視図である。 図２Ａは、比較例における密着性試験の結果を表す電子顕微鏡写真であり、図２Ｂは、実施例における密着性試験の結果を表す電子顕微鏡写真である。 図３Ａは、比較例において形成した銅めっき層の表面状態を表す電子顕微鏡写真であり、図３Ｂは、参考例において形成した銅めっき層の表面状態を表す電子顕微鏡写真であり、図３Ｃは、ドライアイスブラスト処理及びコロナ放電暴露の後に形成した銅めっき層の表面状態を表す電子顕微鏡写真である。 特定表面改質処理を行った後におけるポリエチレン基板の算術平均粗さＲａと、接触角との相関を示すグラフである。 特定表面改質処理を行った後におけるポリエチレン基板の算術平均粗さＲａと、付着ぬれ表面自由エネルギーとの相関を示すグラフである。 ドライアイスブラスト処理によって絶縁体層の外周面に形成された凹部を表す電子顕微鏡写真である。 絶縁体層の試料におけるＸ線回折パターンである。 絶縁体層の試料におけるＸ線回折パターンである。 図９Ａは、特定表面改質処理後におけるポリエチレン基板の結晶化度Ｘｃと接触角との相関を表すグラフであり、図９Ｂは、特定表面改質処理後におけるパーフルオロエチレンプロペンコポリマー基板の結晶化度Ｘｃと接触角との相関を表すグラフである。 絶縁体層の試料におけるＸ線回折パターンである。 絶縁体層の試料におけるＸ線回折パターンである。 特定表面改質処理後における（１００）結晶配向度Ｏ１００と接触角との相関を表すグラフである。 図１３Ａは、特定表面改質処理後におけるポリエチレンの結晶成分における結晶子サイズＤと接触角との相関を表すグラフであり、図１３Ｂは、特定表面改質処理後におけるパーフルオロエチレンプロペンコポリマーの結晶成分における結晶子サイズＤと接触角との相関を表すグラフである。 製造システム１０１の構成を表す説明図である。 製造システム２０１の構成を表す説明図である。 表面改質ユニット２０３の構成を表す説明図である。 表面改質ユニット２０３の他の構成を表す説明図である。 表面改質ユニット２０３の他の構成を表す説明図である。 多芯ケーブル３０１の構成を表す断面図である。 多芯ケーブル３０１に含まれる差動信号伝送用ケーブル３０２の構成を表す断面図である。 差動信号伝送用ケーブル１及び比較例の差動同相変換量を表すグラフである。 差動信号伝送用ケーブル１及び比較例の伝送損失を表すグラフである。 算術平均粗さＲａと、伝送損失Ｓｄｄ２１との関係を表すグラフである。
本開示の実施形態を説明する。
１．信号伝送用ケーブル
（１−１）信号伝送用ケーブルの基本的な構成
本開示の信号伝送用ケーブルは、信号線と、前記信号線の周囲を被覆する絶縁体層と、前記絶縁体層を被覆するめっき層とを備える。本開示の信号伝送用ケーブルは、例えば、差動信号伝送用ケーブルであってもよいし、それ以外の信号伝送用ケーブルであってもよい。差動信号伝送用ケーブルは一対の信号線を備える。
本開示の信号伝送用ケーブルが差動信号伝送用ケーブルである場合、受信側に対し、差動信号による信号伝送を行うことができる。差動信号による信号伝送では、一対の信号線に、互いに逆位相の信号を入力する。受信側は、互いに逆位相の信号の差分を合成して出力を得る。
本開示の信号伝送用ケーブルは、例えば、図１に示す構成を有する。この信号伝送用ケーブルの例は差動信号伝送用ケーブルである。図１示すように、信号伝送用ケーブル１は、一対の信号線３と、絶縁体層５と、めっき層７と、を備える。絶縁体層５は信号線３の周囲を被覆する。図１に示す例では、絶縁体層５は、一対の信号線３を一括して被覆する。信号線３は、例えば、素線により構成される。信号線３は、例えば、複数の素線を撚って形成された撚線であってもよい。撚線である場合、信号線３の屈曲性が向上する。
本開示の信号伝送用ケーブルが差動信号伝送用ケーブルである場合、５０ＧＨｚ以下の周波数帯域において、差動同相変換量の最大値が−２６ｄＢ以下であることが好ましい。差動同相変換量の測定は、差動信号伝送用ケーブルをドラム等に巻く前に行う。本開示の信号伝送用ケーブルにおいて、めっき層と絶縁体層との間に隙間が生じにくい。そのため、本開示の信号伝送用ケーブルが差動信号伝送用ケーブルである場合、差動同相変換量を抑制することができる。
本開示の信号伝送用ケーブルは、例えば、電子機器間の信号伝送、又は、電子機器内の基板間の信号伝送等に使用することができる。電子機器として、例えば、数Ｇｂｐｓ以上の高速信号を扱うサーバ、ルータ、ストレージ製品等が挙げられる。また、本開示の信号伝送用ケーブルは、例えば、音響用ケーブルとして使用することができる。本開示の信号伝送用ケーブルは、例えば、２５ＧＨｚ以上の高速信号を伝送するケーブルである。
（１−２）絶縁体層
本開示の信号伝送用ケーブルが一対の信号線を備える場合、絶縁体層は、一対の信号線を一括して被覆することが好ましい。一括して被覆するとは、一体である絶縁層により、一対の信号線の両方を被覆することを意味する。絶縁体層が一対の信号線を一括して被覆する場合、個々の信号線ごとに被覆する場合のように、絶縁体層同士の間の隙間が生じない。そのため、信号伝送用ケーブルの長手方向における誘電率のばらつきを抑制できる。その結果、本開示の信号伝送用ケーブルが差動信号伝送用ケーブルである場合は、同相変換量を一層抑制することができる。
また、絶縁体層が一対の信号線を一括して被覆する場合、絶縁体層の外周面上にめっき層を一層均一に形成することができる。また、一対の信号線のうちの一方の信号線を被覆する絶縁体層と、他方の信号線を被覆する絶縁体層とは、別体であってもよい。
信号線の延在方向に直交する断面において、絶縁体層の外縁の形状が、長円形又は楕円形であることが好ましい。この場合、絶縁体層の外周面における全体にわたって均一にめっき層を形成することが容易になる。また、絶縁体層の外周面における全体にわたって均一に表面粗化及び表面改質を行うことが容易になる。長円形とは、対向する平行な２本の直線と、その直線の端部同士を接続する円弧から成る形状である。
絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａは、０．６μｍ以上である。このことにより、めっき層と絶縁体層との密着性が高く、めっき層が絶縁体層からはがれ難い。また、算術平均粗さＲａが０．６μｍ以上であることにより、絶縁体層とめっき層との密着性が向上し、絶縁体層とめっき層との間に空隙が生じ難い。そのため、めっき層によるシールド効果が高い。また、本開示の信号伝送用ケーブルが差動信号伝送用ケーブルである場合は、差動同相変換量を一層抑制することができる。
絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａを０．６μｍ以上とする方法として、例えば、ブラスト処理、酸性又はアルカリ性溶液浸漬、クロム酸溶液浸漬、キレート溶液浸漬等の表面粗化処理を行う方法がある。
ブラスト処理において処理対象物に吹き付ける粉体として、例えば、ドライアイス、金属粒子、カーボン粒子、酸化物粒子、炭化物粒子、窒化物粒子等から成る粉体が挙げられる。ドライアイスから成る粉体は、ブラスト処理後に絶縁体層の中に残留し難いため好ましい。
ブラスト処理において、粉体を噴出するときの速度を高くするほど、絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａを大きくすることができる。ブラスト処理の時間を長くするほど、絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａを大きくすることができる。粉体を噴き出すノズルの先端と絶縁体層の外周面との距離を小さくするほど、絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａを大きくすることができる。
絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａは、１０μｍ以下であり、５μｍ以下であることが好ましい。絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａが１０μｍ以下であることにより、伝送損失を抑制できる。
算術平均粗さＲａの測定方法は、キーエンス製のレーザ顕微鏡ＶＫ８５００を使用する測定方法である。具体的な測定条件は以下のとおりである。絶縁体層の外周面のうち、互いに反対側に位置し、平坦又は最も曲率が小さい２箇所（以下では第１測定位置及び第２測定位置とする）を選択する。第１測定位置において、ケーブルの長手方向の長さが１５０μｍであり、ケーブルの周方向の長さが１２０μｍである矩形の測定領域を設定する。その測定領域において、上記のレーザ顕微鏡を用いて算術平均粗さＲａを測定する。また、第２測定位置においても、同様に、算術平均粗さＲａを測定する。最後に、第１測定位置における算術平均粗さＲａと、第２測定位置における算術平均粗さＲａとの平均値を算出し、その平均値を絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａとする。算術平均粗さＲａは、めっき層を形成する前の時点における値である。
絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａが０．６μｍ以上であることにより、めっき層が絶縁体層からはがれ難いことを以下の試験（以下では第１の試験とする）により確認した。ポリエチレン製の基板を用意した。この基板は絶縁体層に対応する。基板に対し、ドライアイスを粉体として用いるブラスト処理（以下ではドライアイスブラスト処理とする）を行った。ドライアイスブラスト処理は表面粗化処理に対応する。ドライアイスブラスト処理後における基板の表面の算術平均粗さＲａは０．６μｍ以上であった。その後、基板に対し、表面改質処理としてコロナ放電暴露処理を行った。なお、表面改質処理として、例えば、電子線照射、イオン照射、コロナ放電暴露、プラズマ暴露、紫外線照射、Ｘ線照射、γ線照射、オゾン含有液浸漬等の処理を行ってもよい。コロナ放電暴露処理後における基板の表面の付着ぬれ表面自由エネルギーは６６ｍＪ／ｍ２以上であり、接触角は９５°以上であった。なお、付着ぬれ表面自由エネルギーの測定方法は後述する。
コロナ放電暴露処理後、無電解めっき法により、基板の表面に銅めっき層を形成した。次に、銅めっき層に碁盤目状に切り込みを入れた。切り込みは銅めっき層を貫通し、基板まで到達した。次に、銅めっき層に接着テープを貼り付けてから、接着テープを剥がした。そのときの銅めっき層の状態を図２Ｂに示す。図２Ｂにおいて１８１は切り込みを表す。銅めっき層は、どの碁盤の目においても剥離しなかった。すなわち、銅めっき層と基板との密着性は高かった。
基本的には同様の方法で、比較例の試験を行った。比較例では、基板に対し表面粗化処理及び表面改質処理は行わなかった。基板の表面の算術平均粗さＲａは０．１３μｍであった。比較例において接着テープを剥がしたときの銅めっき層の状態を図２Ａに示す。２０個の碁盤目のうち、１７個において銅めっき層が剥離し、基板が露出した部分１８２が生じた。すなわち、比較例では、銅めっき層と基板との密着性が低かった。
絶縁体層の外周面における接触角は９５°以下であることが好ましい。この場合、めっき層の厚みを均一にすることが容易になる。めっき層の厚みを均一にすると、信号伝送用ケーブルの伝送損失を抑制することができる。
絶縁体層の外周面における接触角を９５°以下にする方法として、例えば、電子線照射、イオン照射、コロナ放電暴露、プラズマ暴露、紫外線照射、Ｘ線照射、γ線照射、オゾン含有液浸漬等の表面改質処理を行う方法が挙げられる。
いずれの処理においても、処理の強度を高くするほど、接触角を小さくすることができる。また、処理時間を長くするほど、接触角を小さくすることができる。コロナ放電暴露による表面改質効果を高める方法として、例えば、電圧を大きくする方法、コロナ放電暴露の雰囲気における酸素濃度を高くする方法等が挙げられる。接触角の測定方法は、直径１．５ｍｍの水滴を絶縁体層の外周面に滴下して接触角を読み取る方法である。接触角は、めっき層を形成する前の時点における値である。
絶縁体層の外周面における付着ぬれ表面自由エネルギーの絶対値が６６ｍＪ／ｍ２以上であることが好ましい。この場合、めっき層の厚みを均一にすることが容易になる。めっき層の厚みを均一にすると、信号伝送用ケーブルの伝送損失を抑制することができる。
絶縁体層の外周面における付着ぬれ表面自由エネルギーの絶対値を６６ｍＪ／ｍ２以上にする方法として、例えば、電子線照射、イオン照射、コロナ放電暴露、プラズマ暴露、紫外線照射、Ｘ線照射、γ線照射、オゾン含有液浸漬等の表面改質処理を行う方法が挙げられる。
いずれの処理においても、処理の強度を高くするほど、付着ぬれ表面自由エネルギーの絶対値を大きくすることができる。また、処理時間を長くするほど、付着ぬれ表面自由エネルギーの絶対値を大きくすることができる。
付着ぬれ表面自由エネルギーΔＧの絶対値は以下の式（３）により算出される。
Figure 0006959774
 式（３）におけるγＬＧは定数であり、７２．７５ｍＪ／ｍ２である。θは、絶縁体層の外周面における接触角である。付着ぬれ表面自由エネルギーΔＧは、めっき層を形成する前の時点における値である。
絶縁体層の外周面における接触角が９５°以下であるか、付着ぬれ表面自由エネルギーの絶対値が６６ｍＪ／ｍ２以上である場合に、めっき層を均一に形成できることを以下の試験により確認した。
ポリエチレン製の基板を用意した。この基板は絶縁体層に対応する。基板に対し、ドライアイスブラスト処理を行い、その後、コロナ放電暴露処理を行った。ドライアイスブラスト処理は表面粗化処理に対応する。コロナ放電暴露処理は表面改質処理に対応する。コロナ放電暴露処理後における基板の表面の算術平均粗さＲａは０．６μｍ以上であった。また、コロナ放電暴露処理後における基板の表面の付着ぬれ表面自由エネルギーの絶対値は６６ｍＪ／ｍ２以上であり、接触角は９５°以下であった。次に、電解めっき法により、基板の表面に銅めっき層を形成した。銅めっき層の厚さは、第１の試験において形成した銅めっき層の厚さの３倍とした。形成した銅めっき層を図３Ｃに示す。銅めっき層は均一に形成されていた。また、銅めっき層と基板との密着性が高く、銅めっき層は剥離していなかった。
基本的には同様の方法で比較例を作製した。ただし、比較例では、表面粗化処理後における基板の表面の算術平均粗さＲａは０．６μｍ未満であった。また、表面改質処理後における基板の表面の付着ぬれ表面自由エネルギーの絶対値は６６ｍＪ／ｍ２以上であり、接触角は９５°以下であった。比較例において形成した銅めっき層を図３Ａに示す。銅めっき層は顕著に剥離していた。
また、基本的には同様の方法で参考例を作製した。ただし、参考例では、表面粗化処理後における基板の表面の算術平均粗さＲａは０．６μｍ以上であった。また、表面改質処理後における基板の表面の付着ぬれ表面自由エネルギーの絶対値は６６ｍＪ／ｍ２未満であり、接触角は９５°より大きかった。参考例において形成した銅めっき層を図３Ｂに示す。銅めっき層は隔離していなかったが、銅めっき層の表面にブリスターと呼ばれるめっき不良膨れ１９１が存在し、不均質なめっき状態となっていた。
絶縁体層の外周面にドライアイスブラスト処理を行い、その後、コロナ放電暴露処理を行う表面改質処理（以下では特定表面改質処理とする）を行うことにより、絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａと、接触角又は付着ぬれ表面自由エネルギーの絶対値とを制御することができる。このことを以下の試験により確認した。ドライアイスブラスト処理は表面粗化処理に対応する。コロナ放電暴露処理は表面改質処理に対応する。
ポリエチレンから成る基板に、特定表面改質処理を行った。基板は絶縁体層に対応する。特定改質処理の条件は複数存在する。図４に、特定表面改質処理を行った後における算術平均粗さＲａと、接触角との相関を示す。特定表面改質処理を行うことにより、算術平均粗さＲａを０．６μｍ以上とし、接触角を９５°以下とすることができる。
図５に、特定表面改質処理を行った後における算術平均粗さＲａと、付着ぬれ表面自由エネルギーとの相関を示す。特定表面改質処理を行うことにより、算術平均粗さＲａを０．６μｍ以上とし、付着ぬれ表面自由エネルギーの絶対値を６６ｍＪ／ｍ２以上とすることができる。
絶縁体層は、その外周面に凹部を備えることが好ましい。この場合、絶縁体層とめっき層とが剥離しにくい。凹部は、深さ方向における奥側に、凹部における開口部よりも広がった部分を有することが好ましい。この場合、以下の効果を奏する。めっき層を形成するとき、めっき浴が凹部の奥側まで侵入する。凹部の奥側において核生成が起こり、凹部の奥側でもめっき層が成長する。凹部の奥側で成長しためっき層は開口部より大きいため、開口部から抜けにくい。その結果、アンカー効果が生じ、めっき層と絶縁体層とが剥離しにくくなる。
絶縁体層に凹部を形成する方法として、ブラスト処理を行う方法が挙げられる。ブラスト処理として、例えば、ドライアイスブラスト処理が挙げられる。ドライアイスブラスト処理は表面粗化処理に対応する。ドライアイスブラスト処理によって絶縁体層の外周面に形成された凹部の例を図６に示す。図６は絶縁体層７１の外周面７２付近の断面図である。外周面７２に凹部７３が形成されている。凹部７３は、深さ方向における奥側に、凹部７３における開口部７４よりも広がった部分を有する。この凹部７３の形態は、たこつぼ様の形態である。図６に示す例において、絶縁体層７１の材質はポリエチレンである。
絶縁体層の材質として、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）、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー（ＦＥＰ）、エチレン・テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンーパーフルオロジオキソールコポリマー（ＴＦＥ／ＰＤＤ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン-クロロトリフロオロエチレンコポリマー（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、シリコーン、ポリエチレン（ＰＥ）等が挙げられる。
絶縁体層の材質は、発泡性樹脂であってもよい。絶縁体層の材質が発泡性樹脂である場合、絶縁体層の誘電率と誘電正接とが小さくなる。発泡性樹脂から成る絶縁体層の製造方法として、例えば、樹脂と発泡剤とを混練しておき、絶縁体層を成型するときに温度や圧力を制御して発泡させる方法がある。また、発泡性樹脂から成る絶縁体層の他の製造方法として、例えば、絶縁体層を高圧成型するときに窒素ガス等を注入しておき、後に減圧して発泡させる方法がある。
また、発泡性樹脂から成る絶縁体層を以下のように製造してもよい。押出機に、所望の形状の押出口金を設置する。その押出機を用いて、信号線と、発泡性樹脂とを同時に押し出す。発泡性樹脂が絶縁体層を形成する。
絶縁体層として、例えば、ポリエチレンから成り、以下の式（１）で表される結晶化度Ｘｃが０．７４４以上であるものが好ましい。この場合、めっき層の厚みを均一にすることが容易になる。めっき層の厚みを均一にすると、信号伝送用ケーブルの伝送損失を抑制することができる。
Figure 0006959774
 前記式（１）におけるＩｃは結晶成分のＸ線回折強度であり、Ｉａは非晶質成分のＸ線回折強度である。
ポリエチレンから成る絶縁体層の結晶化度Ｘｃを０．７４４以上にする方法として、例えば、電子線照射、イオン照射、コロナ放電暴露、プラズマ暴露、紫外線照射、Ｘ線照射、γ線照射、オゾン含有液浸漬等の表面改質処理を行う方法が挙げられる。いずれの処理においても、処理の強度を高くするほど、結晶化度Ｘｃを大きくすることができる。また、処理時間を長くするほど、結晶化度Ｘｃを大きくすることができる。
式（１）におけるＩｃ、Ｉａは以下のようにして算出される。リガク社製のＸ線回折装置であるＲＩＮＴ２５００を用いて、絶縁体層の試料のＸ線回折パターンを取得する。Ｘ線回折パターンの例を図７、図８に示す。図７、図８に示すＸ線回折パターンの横軸は回折角２θである。Ｘ線回折パターンにおける回折角２θの範囲は、１３〜２１°である。
Ｘ線回折パターンにおいて、１６．４〜１６．５°近傍が回折ピークとなるブロードなハロー（以下では非晶質ハローとする）は、非晶質成分に対応する。Ｘ線回折パターンにおいて、１７．７°にピークを有するシャープなスペクトル（以下では結晶成分スペクトルとする）は、結晶成分に対応する。
非晶質ハローに対し、ローレンツ関数を用いたスペクトルフィッティング解析を行い、非晶質ハローとよく一致する滑らかな曲線Ｆａを取得する。取得した曲線Ｆａを図７、図８に示す。この曲線Ｆａに基づき、積分強度計算により算出した非晶質ハローの強度をＩａとする。
また、結晶成分スペクトルに対し、ローレンツ関数を用いたスペクトルフィッティング解析を行い、結晶成分スペクトルとよく一致する滑らかな曲線Ｆｃを取得する。取得した曲線Ｆｃを図７、図８に示す。この曲線Ｆｃに基づき、積分強度計算により算出した非結晶成分スペクトルの強度をＩｃとする。結晶化度Ｘｃは、めっき層を形成する前の時点における値である。
絶縁体層として、例えば、パーフルオロエチレンプロペンコポリマーから成り、以下の式（１）で表される結晶化度Ｘｃが０．４７以下であるものが好ましい。この場合、めっき層の厚みを均一にすることが容易になる。めっき層の厚みを均一にすると、信号伝送用ケーブルの伝送損失を抑制することができる。
Figure 0006959774
 前記式（１）におけるＩｃは結晶成分のＸ線回折強度であり、Ｉａは非晶質成分のＸ線回折強度である。Ｉｃ、Ｉａの算出方法は上述した方法である。結晶化度Ｘｃは、めっき層を形成する前の時点における値である。
パーフルオロエチレンプロペンコポリマーから成る絶縁体層の結晶化度Ｘｃを０．４７以下にする方法として、例えば、電子線照射、イオン照射、コロナ放電暴露、プラズマ暴露、紫外線照射、Ｘ線照射、γ線照射、オゾン含有液浸漬等の表面改質処理を行う方法が挙げられる。いずれの処理においても、処理の強度を高くするほど、結晶化度Ｘｃを大きくすることができる。また、処理時間を長くするほど、結晶化度Ｘｃを大きくすることができる。
結晶化度Ｘｃは、接触角と相関を有する。このことを以下の試験により確認した。ポリエチレンから成る基板に対し、特定表面改質処理を行った。基板は絶縁体層に対応する。特定表面改質処理の条件は複数存在する。特定表面改質処理後における結晶化度Ｘｃと接触角との相関を図９Ａに示す。結晶化度Ｘｃが０．７４４以上である場合、接触角が顕著に小さくなった。
また、パーフルオロエチレンプロペンコポリマーから成る基板に対し、特定表面改質処理を行った。基板は絶縁体層に対応する。特定表面改質処理の条件は複数存在する。特定表面改質処理後における結晶化度Ｘｃと接触角との相関を図９Ｂに示す。結晶化度Ｘｃが０．４７以下である場合、接触角が顕著に小さくなった。
絶縁体層として、例えば、以下のものが好ましい。絶縁体層はポリエチレンから成る。そのポリエチレンは、三斜晶系の結晶構造、斜方晶系の結晶構造、又はそれらの少なくとも一方が共存した状態を有し、結晶軸のうち二軸以下の特定の軸に優先的に配向している。また、そのポリエチレンは、以下の式（２）で表される（１００）結晶配向度Ｏ１００が０．２６以下である。この絶縁体層を、以下では特定配向ポリエチレン絶縁体層とする。
Figure 0006959774
 前記式（２）においてＩ２００は指数２００のＸ線回折強度であり、Ｉ１１０は指数１１０のＸ線回折強度である。
絶縁体層が特定配向ポリエチレン絶縁体層である場合、めっき層の厚みを均一にすることが容易になる。めっき層の厚みを均一にすると、信号伝送用ケーブルの伝送損失を抑制することができる。
絶縁体層を特定配向ポリエチレン絶縁体層にする方法として、例えば、電子線照射、イオン照射、コロナ放電暴露、プラズマ暴露、紫外線照射、Ｘ線照射、γ線照射、オゾン含有液浸漬等の表面改質処理を行う方法が挙げられる。
いずれの処理においても、処理の強度を高くするほど、結晶配向度Ｏ１００を小さくすることができる。また、処理時間を長くするほど、結晶配向度Ｏ１００を小さくすることができる。
前記式（２）におけるＩ２００、Ｉ１１０は以下のように算出される。
リガク社製のＸ線回折装置であるＲＩＮＴ２５００を用いて、絶縁体層の試料のＸ線回折パターンを取得する。Ｘ線回折パターンの例を図１０、図１１に示す。図１０、図１１に示すＸ線回折パターンの横軸は回折角２θである。Ｘ線回折パターンにおける回折角２θの範囲は、１９〜２６°である。図１０、図１１は、斜方晶系の結晶構造を有するポリエチレンから成る絶縁体層の試料のＸ線回折パターンである。図１０は、表面改質処理を行っていないポリエチレンのＸ線回折パターンである。図１１は、表面改質処理としてコロナ放電暴露処理を行ったポリエチレンのＸ線回折パターンである。
ピークが約２１．５°付近である回折スペクトル（以下では１１０回折スペクトルとする）はミラー指数１１０に相当し、（１１０）格子面の向きを表す。ピークが約２３．８°付近の回折スペクトル（以下では２００回折スペクトルとする）はミラー指数２００に相当し、（１００）格子面を表す。
１１０回折スペクトルに対し、ローレンツ関数を用いたスペクトルフィッティング解析を行い、１１０回折スペクトルとよく一致する滑らかな曲線Ｆ１を取得する。取得した曲線Ｆ１を図１０、図１１に示す。この曲線Ｆ１に基づき、積分強度計算により算出した１１０回折スペクトルの強度をＩ１１０とする。
また、２００回折スペクトルに対し、ローレンツ関数を用いたスペクトルフィッティング解析を行い、２００回折スペクトルとよく一致する滑らかな曲線Ｆ２を取得する。取得した曲線Ｆ２を図１０、図１１に示す。この曲線Ｆ２に基づき、積分強度計算により算出した２００回折スペクトルの強度をＩ２００とする。
なお、多結晶体で構成された物質に含まれる個々の結晶粒子が、ある一定方向に優先配向した状態にある場合、特定の指数面のＸ線回折強度が他のＸ線回折強度に対して相対的に高くなる。従って、Ｘ線回折強度の強度比により、所定の格子面の配向性を定量化することができる。（１００）結晶配向度Ｏ１００は、Ｘ線回折強度の強度比であって、（１００）面の優先配向性を表す。
（１００）結晶配向度Ｏ１００は、接触角と相関を有する。このことを以下の試験により確認した。ポリエチレンから成る基板に対し、特定表面改質処理を行った。基板は絶縁体層に対応する。特定表面改質処理の条件は複数存在する。特定表面改質処理後における（１００）結晶配向度Ｏ１００と接触角との相関を図１２に示す。（１００）結晶配向度Ｏ１００が０．２６以下である場合、接触角が顕著に小さくなった。（１００）結晶配向度Ｏ１００は、めっき層を形成する前の時点における値である。
絶縁体層としては、例えば、以下のものが好ましい。絶縁体層はポリエチレンから成る。そのポリエチレンの結晶成分における結晶子サイズは１８ｎｍ以上である。絶縁体層が上記のものである場合、めっき層の厚みを均一にすることが容易になる。めっき層の厚みを均一にすると、信号伝送用ケーブルの伝送損失を抑制することができる。
絶縁体層を上記のものにする方法として、例えば、電子線照射、イオン照射、コロナ放電暴露、プラズマ暴露、紫外線照射、Ｘ線照射、γ線照射、オゾン含有液浸漬等の表面改質処理を行う方法が挙げられる。
いずれの処理においても、処理の強度を高くするほど、ポリエチレンの結晶成分における結晶子サイズを大きくすることができる。また、処理時間を長くするほど、ポリエチレンの結晶成分における結晶子サイズを大きくすることができる。
ポリエチレンの結晶成分における結晶子サイズは、以下の式（４）により表される。
Figure 0006959774
 式（４）においてＤはポリエチレンの結晶成分における結晶子サイズである。Ｋはシェラー定数である。Ｋの値は２／πとした。λはＸ線波長である。ＢはＸ線回折ピークの広がり幅である。θはＸ線回折角である。λ、Ｂ、θは、絶縁体層の試料のＸ線回折パターンから得られる値である。結晶子サイズは、めっき層を形成する前の時点における値である。
ポリエチレンの結晶成分における結晶子サイズＤは、接触角と相関を有する。このことを以下の試験により確認した。ポリエチレンから成る基板に対し、特定表面改質処理を行った。基板は絶縁体層に対応する。特定表面改質処理の条件は複数存在する。特定表面改質処理後におけるポリエチレンの結晶成分における結晶子サイズＤと接触角との相関を図１３Ａに示す。ポリエチレンの結晶成分における結晶子サイズＤが１８ｎｍ以上である場合、接触角が顕著に小さくなった。
絶縁体層としては、例えば、以下のものが好ましい。絶縁体層はパーフルオロエチレンプロペンコポリマーから成る。そのパーフルオロエチレンプロペンコポリマーの結晶成分における結晶子サイズは１３．６ｎｍ以下である。絶縁体層が上記のものである場合、めっき層の厚みを均一にすることが容易になる。めっき層の厚みを均一にすると、信号伝送用ケーブルの伝送損失を抑制することができる。
絶縁体層を上記のものにする方法として、例えば、電子線照射、イオン照射、コロナ放電暴露、プラズマ暴露、紫外線照射、Ｘ線照射、γ線照射、オゾン含有液浸漬等の表面改質処理を行う方法が挙げられる。
いずれの処理においても、処理の強度を高くするほど、パーフルオロエチレンプロペンコポリマーの結晶成分における結晶子サイズを大きくすることができる。また、処理時間を長くするほど、パーフルオロエチレンプロペンコポリマーの結晶成分における結晶子サイズを大きくすることができる。パーフルオロエチレンプロペンコポリマーの結晶成分における結晶子サイズの算出方法は、ポリエチレンの結晶成分における結晶子サイズの算出方法と同様である。結晶子サイズは、めっき層を形成する前の時点における値である。
パーフルオロエチレンプロペンコポリマーの結晶成分における結晶子サイズＤは、接触角と相関を有する。このことを以下の試験により確認した。パーフルオロエチレンプロペンコポリマーから成る基板に対し、特定表面改質処理を行った。基板は絶縁体層に対応する。特定表面改質処理の条件は複数存在する。特定表面改質処理後におけるパーフルオロエチレンプロペンコポリマーの結晶成分における結晶子サイズＤと接触角との相関を図１３Ｂに示す。パーフルオロエチレンプロペンコポリマーの結晶成分における結晶子サイズＤが１３．６ｎｍ以下である場合、接触角が顕著に小さくなった。
（１−３）めっき層
めっき層の厚みは、１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。めっき層の厚みが１μｍ以上である場合、めっき層によるシールド効果が一層高い。また、本開示の信号伝送用ケーブルが差動信号伝送用ケーブルであるときは、対内スキューを一層低減し、差動同相変換量を一層抑制することができる。特に、２５ＧＨｚ以上の信号を伝送する場合に、差動同相変換量を顕著に抑制できる。
めっき層の厚みが５μｍ以下である場合、めっき層の形成に要する時間を低減できる。また、めっき層の厚みが５μｍ以下である場合、信号伝送用ケーブルの屈曲性を向上させることができる。また、めっき層の厚みが５μｍ以下である場合、信号伝送用ケーブルの外径が小さくなる。めっき層の厚みは、公知の方法で制御できる。例えば、電解めっき、及び／又は、無電解めっきの時間を長くするほど、めっき層は厚くなる。また、電解めっきにおける電流量を大きくするほど、めっき層は厚くなる。
めっき層の厚みの標準偏差は０．８μｍ以下であることが好ましい。この場合、信号伝送用ケーブルの伝送損失を抑制することができる。また、めっき層の厚みが過度に小さい部分が生じ難いので、ノイズを一層低減することができる。
めっき層の厚みの標準偏差は、以下の方法で算出される。差動信号伝送用ケーブルの長手方向に直交する断面を４箇所において形成する。各断面同士の距離は３ｍである。各断面において任意の４点を選択する。合計４×４点でそれぞれめっき層の厚みを測定する。測定した全てのめっき層の厚みの標準偏差を、めっき層の厚みの標準偏差として採用する。
例えば、絶縁体層の外周面における接触角を小さくするか、付着ぬれ表面エネルギーの絶対値を大きくすることにより、めっき層の厚みの標準偏差を低減することができる。
絶縁体層に対し、例えば、電子線照射、イオン照射、コロナ放電暴露、プラズマ暴露、紫外線照射、Ｘ線照射、γ線照射、オゾン含有液浸漬等の表面改質処理を行うことにより、絶縁体層の外周面における接触角を小さくし、付着ぬれ表面エネルギーの絶対値を大きくすることができる。
めっき層は、複数の層が積層されたものであってもよい。めっき層において積層された層の数は、例えば、２、３、又は、４以上とすることができる。複数の層のうち、一部の層をフェライト等から成る磁性層とし、他の一部の層を、銅等から成る非磁性層とすることができる。この場合、めっき層は、強磁界及び弱磁界に対してシールド効果を奏することができる。また、めっき層は、数十から数百ＭＨｚの低周波数帯域のノイズ、及び、数十ＧＨｚの高周波数帯域のノイズに対し、シールド効果を奏することができる。
例えば、最初に無電解めっきを行い、次に、電解めっきを行う方法で、めっき層を形成することができる。この場合、絶縁体層上に容易にめっき層を形成することができる。また、めっき層の全体を無電解めっきにより形成する方法に比べて、めっき層の形成に要する時間を短縮できる。
２．信号伝送用ケーブルの製造方法
本開示の信号伝送用ケーブルは、例えば、以下の方法で製造できる。図１４は、差動信号伝送用ケーブルの製造に用いる製造システム１０１を表す。差動信号伝送用ケーブルは信号伝送用ケーブルに対応する。製造システム１０１は、脱脂ユニット１０３と、湿式エッチングユニット１０５と、第１活性化ユニット１０７と、第２活性化ユニット１０９と、無電解めっきユニット１１１と、電解めっきユニット１１３と、搬送ユニット１１５と、を備える。
脱脂ユニット１０３は、脱脂槽１１７と、脱脂液１１９とから成る。脱脂液１１９は脱脂槽１１７に収容されている。脱脂液１１９は、例えば、ホウ酸ソーダ、リン酸ソーダ、界面活性剤等のうちの１種以上を含む。脱脂液１１９の温度は、例えば、４０〜６０℃である。
表面粗化処理を行うための湿式エッチングユニット１０５は、エッチング槽１２１と、エッチング液１２３とから成る。エッチング液１２３はエッチング槽１２１に収容されている。エッチング液１２３は、例えば、クロム酸、硫酸、オゾン、酸、アルカリ、キレート等のうちの１種以上を含む。エッチング液１２３の温度は、例えば、６５〜７０℃である。
第１活性化ユニット１０７は、第１活性化槽１２５と、第１活性化液１２７とから成る。第１活性化液１２７は第１活性化槽１２５に収容されている。第１活性化液１２７は、例えば、塩化パラジウム、塩化第一錫、濃塩酸等のうちの１種以上を含む。第１活性化液１２７の温度は、例えば、３０〜４０℃である。
第２活性化ユニット１０９は、第２活性化槽１２９と、第２活性化液１３１とから成る。第２活性化液１３１は第２活性化槽１２９に収容されている。第２活性化液１３１は、例えば、硫酸等を含む。第２活性化液１３１の温度は、例えば、０〜５０℃である。
無電解めっきユニット１１１は、無電解めっき槽１３３と、無電解めっき液１３５とから成る。無電解めっき液１３５は無電解めっき槽１３３に収容されている。無電解めっき液１３５は、例えば、硫酸銅、ロッシエル塩、ホルムアルデヒド、水酸化ナトリウム等を含む。無電解めっき液１３５の温度は、例えば、２０〜３０℃である。
電解めっきユニット１１３は、電解めっき槽１３７と、電解めっき液１３９と、一対のアノード１４１と、電源ユニット１４３と、を備える。電解めっき液１３９は電解めっき槽１３７に収容されている。電解めっき液１３９は、例えば、表１又は表２に示す組成を有する。電解めっき液１３９の温度は、例えば、２０〜２５℃である。
Figure 0006959774
Figure 0006959774
 アノード１４１は電解めっき液１３９の中に浸漬されている。アノード１４１は、例えば、銅湯から作製した溶融銅を圧延鋳造したものである。あるいは、アノード１４１は、以下のように製造されたものであってもよい。粗銅をアノードとし、ステンレス又はチタンをカソードとして種板電解を行う。カソード表面に析出した純銅板を剥ぎ取って、アノード１４１とする。電源ユニット１４３は、アノード１４１と、後述するボビン１６５、１６９との間に直流電圧を印加する。
搬送ユニット１１５は、複数のボビン１４５、１４７、１４９、１５１、１５３、１５５、１５７、１５９、１６１、１６３、１６５、１６７、１６９を備える。以下ではこれらをまとめてボビン群と呼ぶこともある。ボビン１６５、１６９は導電性を有する。ボビン１６７は絶縁性を有する。
ボビン群は、基本的に、図１４に示す搬送方向Ｄに沿って直列に配置されている。搬送方向Ｄは、脱脂ユニット１０３から、湿式エッチングユニット１０５、第１活性化ユニット１０７、第２活性化ユニット１０９、及び無電解めっきユニット１１１を順次経て、電解めっきユニット１１３に向かう方向である。
ボビン１４７の一部は脱脂液１１９に浸漬されている。ボビン１５１の一部はエッチング液１２３に浸漬されている。ボビン１５５の一部は第１活性化液１２７に浸漬されている。ボビン１５９の一部は第２活性化液１３１に浸漬されている。ボビン１６３の一部は無電解めっき液１３５に浸漬されている。ボビン１６７の全体は電解めっき液１３９に浸漬されている。
搬送ユニット１１５は、ボビン群により、差動信号伝送用ケーブル１７１を搬送方向Ｄに沿って連続的に搬送する。搬送される差動信号伝送用ケーブル１７１は、当初の状態においては、信号線と、絶縁体層とは備えているが、めっき層は未だ形成されてない。絶縁体層は、例えば、公知の押出成形により設けることができる。
搬送される差動信号伝送用ケーブル１７１は、まず、脱脂ユニット１０３において脱脂液１１９に３〜５分間浸漬される。このとき、絶縁体層の表面に付着していた油脂が除去される。
次に、差動信号伝送用ケーブル１７１は、湿式エッチングユニット１０５において、エッチング液１２３に８〜１５分間浸漬される。このとき、絶縁体層の外周面に凹凸形状が形成される。また、絶縁体層の外周面にカルボニル基やヒドロキシ基等の官能基が形成される。その結果、絶縁体層の外周面が親水化し、表面ぬれ性が向上する。
次に、差動信号伝送用ケーブル１７１は、第１活性化ユニット１０７において、第１活性化液１２７に１〜３分間浸漬される。このとき、絶縁体層の外周面に触媒層が形成される。
次に、差動信号伝送用ケーブル１７１は、第２活性化ユニット１０９において、第２活性化液１３１に３〜６分間浸漬される。このとき、触媒層の表面が洗浄される。
次に、差動信号伝送用ケーブル１７１は、無電解めっきユニット１１１において、無電解めっき液１３５に浸漬される。浸漬時間は、例えば、１０分間以下である。このとき、絶縁体層の外周面に無電解めっき層が形成される。無電解めっき層はめっき層に対応する。無電解めっき液１３５中の浸漬時間が長いほど、無電解めっき層の厚みは大きくなる。
次に、差動信号伝送用ケーブル１７１は、電解めっきユニット１１３において、電解めっき液１３９に浸漬される。浸漬時間は、例えば、３分間以下である。このとき、無電解めっき層の外周面に電解めっき層が形成される。電解めっき層はめっき層に対応する。電解めっき液１３９中の浸漬時間が長いほど、電解めっき層の厚みは大きくなる。電解めっきユニット１１３における電解めっきの具体的な条件は表３に示すとおりである。以上の工程により、差動信号伝送用ケーブル１７１が完成する。
Figure 0006959774
 なお、図１４では記載を省略しているが、各ユニットの間では、差動信号伝送用ケーブル１７１を純水で洗浄する。洗浄の方法として、超音波洗浄、揺動洗浄、流水洗浄等がある。純水で洗浄することにより、前のユニットで付着した残留薬剤が後のユニットに持ち込まれることを抑制できる。
差動信号伝送用ケーブル１７１の搬送速度は、適宜調整することができる。搬送の途中で搬送速度を変えてもよいし、一時停止を行ってもよい。
図１５に示す製造システム２０１を用いて差動信号伝送用ケーブルを製造してもよい。製造システム２０１の構成は、基本的には製造システム１０１と同様であるが、一部において相違する。以下では相違点を中心に説明する。製造システム２０１は、脱脂ユニット１０３と、湿式エッチングユニット１０５とを備えず、表面改質ユニット２０３を備える。図１６は、表面改質ユニット２０３の詳細な構成を表す。
表面改質ユニット２０３は、筐体２０４と、微細形状形成装置２０５と、親水化処理装置２０７と、を備える。筐体２０４は、表面改質ユニット２０３の各構成を収容する。筐体２０４は、方向Ｄにおける上流側に入口２０４Ａを備え、方向Ｄにおける下流側に出口２０４Ｂを備える。
搬送ユニット１１５は、筐体２０４内に４つのボビン２０９、２１１、２１３、２１５を備える。差動信号伝送用ケーブル１７１は、ボビン１４５に案内され、入口２０４Ａから筐体２０４内に導入される。導入された差動信号伝送用ケーブル１７１は、ボビン２０９からボビン２１１に送られ、再びボビン２０９に戻る８の字型の経路に沿って搬送される。次に、差動信号伝送用ケーブル１７１は、ボビン２０９からボビン２１３に送られ、さらに、ボビン２１３からボビン２１５に送られ、再びボビン２１３に戻る８の字型の経路に沿って搬送される。次に、差動信号伝送用ケーブル１７１は、出口２０４Ｂから導出され、ボビン１５３に案内され、第１活性化ユニット１０７に送られる。
微細形状形成装置２０５は、ボビン２０９とボビン２１１との間に存在する差動信号伝送用ケーブル１７１に対し、ノズル２０５Ａからドライアイス粉体を噴射する。噴射の駆動力はエアー圧である。絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａは、ドライアイス粉体と衝突することにより大きくなる。よって、微細形状形成装置２０５はドライアイスブラスト処理を行う。ドライアイスブラスト処理は表面粗化処理に対応する。
ボビン２０９からボビン２１１に送られるときと、ボビン２１１からボビン２０９に戻るときとでは、絶縁体層の外周面のうち、ノズル２０５Ａに対向する面が反対になる。そのため、微細形状形成装置２０５は、絶縁体層の外周面の全体にわたって算術平均粗さＲａを大きくすることができる。
ドライアイス粉体の粒径、ノズル２０５Ａの先端から差動信号伝送用ケーブル１７１までの距離等は、適宜設定することができる。差動信号伝送用ケーブル１７１の温度は、例えば２０℃である。
ドライアイスブラスト処理における条件は、適宜変更することができる。ドライアイスブラスト処理における条件として、例えば、ドライアイス粉体の粒径、ドライアイス流量、エアー圧、ノズル２０５Ａの先端から差動信号伝送用ケーブル１７１までの距離、差動信号伝送用ケーブル１７１の搬送速度、差動信号伝送用ケーブル１７１の温度等が挙げられる。例えば、絶縁体層の材料のガラス転移温度より低い温度でドライアイスブラスト処理を行ってもよい。絶縁体層の材料のガラス転移温度より低い温度として、例えば、−７９℃以上、２０℃以下の温度が挙げられる。ノズル２０５Ａの位置は固定されていてもよいし、揺動又は走査してもよい。
親水化処理装置２０７はコロナ放電暴露による親水化処理を行う。コロナ放電暴露処理は表面改質処理に対応する。図１６に示すように、親水化処理装置２０７は、合計４個の平板電極２０８を備える。一対の平板電極２０８は、ボビン２１３からボビン２１５に送られる差動信号伝送用ケーブル１７１を挟んで対向する。もう一対の平板電極２０８は、ボビン２１５からボビン２１３に戻る差動信号伝送用ケーブル１７１を挟んで対向する。対向する平板電極２０８間に高周波高電圧を印加することにより、コロナ放電が生じる。コロナ放電に暴露されることにより、絶縁体層の外周面は、親水化し、ぬれ性が向上する。縁体層の外周面が親水化し、ぬれ性が向上すると、接触角が小さくなり、付着ぬれ表面自由エネルギーの絶対値が大きくなる。
コロナ放電暴露によって絶縁体層の外周面が親水化し、ぬれ性が向上する理由は以下のとおりであると推測される。コロナ放電暴露で発生する高エネルギー電子は空気中に存在する酸素分子を電離・解離し、酸素ラジカルやオゾン等が発生する。それとともに、絶縁体層の外周面近傍に到達した高エネルギー電子は、絶縁体層に含まれる例えばポリエチレンやパーフルオロエチレンプロペンコポリマー等の主鎖や側鎖を切断し、開裂させる。コロナ放電で発生した上記の酸素ラジカルやオゾン等は、上記のように開裂した主鎖や側鎖と再結合し、ヒドロキシ基やカルボニル基等の極性官能基が絶縁体層の外周面に形成される。その結果、絶縁体層の外周面は、親水化し、ぬれ性が向上する。
コロナ放電暴露における印加電圧は、例えば２〜１４ｋＶであり、周波数は１５ｋＶである。絶縁体層の外周面と平板電極２０８との距離は、例えば０．１〜３ｍｍである。筐体２０４内の雰囲気は、例えば、大気である。
コロナ放電暴露における条件は、適宜変更することができる。コロナ放電暴露における条件として、例えば、印加電圧の大きさ、印加電圧の周波数、絶縁体層の外周面と平板電極２０８との距離、筐体２０４内の雰囲気等が挙げられる。筐体２０４内の雰囲気は、酸素、窒素、二酸化炭素、希ガス等を含んでいてもよい。また、絶縁体層の外周面と平板電極２０８との間にシリコーンゴム等の材料を挟んでもよい。この場合、コロナ放電を行うとき、平板電極２０８は間接的に絶縁体層に接触し、シリコーンゴムに対して摺動する。
筐体２０４内の空気を排気する排気機構や、筐体２０４内を乾燥させる乾燥装置を設けてもよい。この場合、差動信号伝送用ケーブル１７１の錆を抑制できる。また、筐体２０４内に徐電機器を設けてもよい。この場合、筐体２０４内の静電気を抑制できる。
上記のとおり、製造システム２０１を用いる差動信号伝送用ケーブルの製造方法では、絶縁体層の外周面にドライアイスブラスト処理を行い、その後、絶縁体層の外周面にコロナ放電暴露処理を行い、その後、過マンガン酸処理を行い、その後、絶縁体層の外周面にめっき層を形成する。ドライアイスブラスト処理は表面粗化処理に対応する。コロナ放電暴露処理は表面改質処理に対応する。過マンガン酸処理を行うことにより、絶縁体層にめっきがつき易くなる。また、過マンガン酸処理を行うことにより、差動信号伝送用ケーブルの伝送特性が向上する。表面粗化処理の後に過マンガン酸処理を行い、その後、コロナ放電暴露処理を行ってもよい。
表面改質ユニット２０３は、図１７に示すものであってもよい。この表面改質ユニット２０３は、円筒形状の親水化処理装置２０７を備える。親水化処理装置２０７は軸孔２１７を備える。ボビン２０９及びボビン２１３により搬送される差動信号伝送用ケーブル１７１は、軸孔２１７を通過する。親水化処理装置２０７は軸孔２１７内でコロナ放電を発生させる。そのコロナ放電に暴露されることにより、絶縁体層の外周面は親水化し、ぬれ性が向上する。縁体層の外周面が親水化し、ぬれ性が向上すると、接触角が小さくなり、付着ぬれ表面自由エネルギーの絶対値が大きくなる。コロナ放電暴露処理は表面改質処理に対応する。
表面改質ユニット２０３は、図１８に示すものであってもよい。親水化処理装置２０７は、ボビン２１３、ボビン２１５に対向する部分に、弧状の電極２１９を備える。ボビン２１３、ボビン２１５はアースに接地されている。親水化処理装置２０７は、電極２１９と、ボビン２１３、ボビン２１５との間に電圧を印加し、コロナ放電を発生させる。そのコロナ放電に暴露されることにより、絶縁体層の外周面は親水化し、ぬれ性が向上する。縁体層の外周面が親水化し、ぬれ性が向上すると、接触角が小さくなり、付着ぬれ表面自由エネルギーの絶対値が大きくなる。コロナ放電暴露処理は表面改質処理に対応する。
差動信号伝送用ケーブル以外の信号伝送用ケーブルも、上記と同様の方法で製造することができる。
３．多芯ケーブル
本開示の多芯ケーブルは、複数本の信号伝送用ケーブルと、導体層と、ジャケットとを備える。導体層は、複数本の信号伝送用ケーブルを一括して被覆する。ジャケットは、導体層を被覆する。複数本の信号伝送用ケーブルのそれぞれは、前記「１．信号伝送用ケーブル」の項で説明した信号伝送用ケーブルと基本的には同様であって、めっき層を被覆する外側絶縁層をさらに備える。
複数本の信号伝送用ケーブルは、撚り合わせられていてもよいし、撚り合わせられていなくてもよい。信号伝送用ケーブルの本数は特に限定されず、例えば、２本、８本、２４本等とすることができる。例えば、複数本の信号伝送用ケーブルを２以上のグループに区分し、グループ同士の間に介在を設けてもよい。各グループには、例えば、２本以上の信号伝送用ケーブルが含まれる。信号伝送用ケーブルは、一対の信号線を備える差動信号伝送用ケーブルであってもよいし、それ以外の信号伝送用ケーブルであってもよい。
導体層は、例えば、シールドテープ導体、編組線等により構成することができる。導体層は、例えば、シールドテープ導体と編組線とを積層したものであってもよい。シールドテープ導体、編組線の材料として、ケーブルに一般的に使用されるものを使用できる。ジャケットの材料として、ケーブルに一般的に使用されるものを使用できる。
外部絶縁層として、例えば、絶縁テープ、ラミネートテープ、絶縁体をスプレー塗布して形成された膜等が挙げられる。ラミネートテープとして、例えば、フラットケーブル等で一般的に使用されるものを使用できる。外部絶縁層は、常温又は低温で形成可能なものであることが好ましい。この場合、外部絶縁層を形成するときに絶縁体層が熱によって変形することを抑制できる。
介在の材料として、例えば、紙、糸、発泡体等が挙げられる。発泡体として、例えば、発泡ポリプロピレン、発泡エチレン等の発泡ポリオレフィンが挙げられる。本開示の多芯ケーブルが備える複数本の信号伝送用ケーブルにおいて、絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａが０．６μｍ以上である。そのため、絶縁体層とめっき層との密着性が高く、絶縁体層とめっき層との間に空隙が生じ難い。その結果、めっき層によるシールド効果が高い。また、絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａが１０μｍ以下であることにより、伝送損失を抑制できる。
図１９に多芯ケーブル３０１の例を示す。多芯ケーブル３０１は、８本の差動信号伝送用ケーブル３０２と、シールドテープ導体３０３と、編組線３０５と、ジャケット３０７とを備える。シールドテープ導体３０３及び編組線３０５は、８本の差動信号伝送用ケーブル３０２を一括して被覆する。編組線３０５はシールドテープ導体３０３の外周側に位置する。ジャケット３０７は編組線３０５を被覆する。
８本の差動信号伝送用ケーブル１は、中央の２本のグループと、その周囲の６本のグループとに区分されている。２つのグループの間に介在３０９が設けられている。
８本の差動信号伝送用ケーブル３０２のそれぞれは、図２０に示す構成を有する。差動信号伝送用ケーブル３０２は、一対の信号線３と、絶縁体層５と、めっき層７と、外側絶縁層３１１と、を備える。
絶縁体層５は一対の信号線３を一括して被覆する。めっき層７は絶縁体層５を被覆する。外側絶縁層３１１はめっき層７を被覆する。差動信号伝送用ケーブル３０２は、５０ＧＨｚ以下の周波数帯域において、差動同相変換量の最大値が−２６ｄＢ以下である。絶縁体層５の外周面における算術平均粗さＲａは０．６μｍ以上１０μｍ以下である。信号線３、絶縁体層５、及びめっき層７の構成は、それぞれ、例えば、前記「１．信号伝送用ケーブル」の項で説明したものである。
４．実施例
（４−１）実施例１
図１に示す構造を有する、実施例の差動信号伝送用ケーブル１を製造した。絶縁体層５の材質はポリエチレンである。絶縁体層５は一対の信号線３を一括して被覆する。一対の信号線３の延在方向に直交する断面において、絶縁体層５の外縁の形状は楕円形である。めっき層７の厚みは４．５６μｍである。めっき層７の厚みの標準偏差は０．６８μｍである。めっき層７の厚みの変動係数は０．１５である。
図２０に示すように、長径方向における絶縁体層５の外径をＬ１とする。短径方向における絶縁体層５の外径をＬ２とする。一対の信号線３の中心同士の距離をＬ３とする。長径方向において、信号線３の中心と、絶縁体層５の外周面との距離をＬ４とする。短径方向において、信号線３の中心と、絶縁体層５の外周面との距離をＬ５とする。
なお、絶縁体層５の外縁の形状が長円形である場合でも、同様に、Ｌ１〜Ｌ５を定義することができる。ただし、絶縁体層５の外縁の形状が長円形である場合、長径方向とは、絶縁体層５の外周面を構成する２本の直線に平行な方向である。また、絶縁体層５の外縁の形状が長円形である場合、短径方向とは、上記の２本の直線に直交する方向である。
実施例１において、Ｌ１は２．０３ｍｍである。Ｌ２は１．０４ｍｍである。Ｌ３は０．５５ｍｍである。Ｌ４は０．７４ｍｍである。Ｌ５は０．５２ｍｍである。
絶縁体層５の外周面に対し、表面粗化処理を行った。表面粗化処理はクロム酸エッチングである。めっき層７を形成する前の時点において、絶縁体層５の外周面における算術平均粗さＲａは０．６μｍである。めっき層７を形成する前の時点において、絶縁体層５の外周面における接触角は９５°である。
この差動信号伝送用ケーブル１の差動同相変換量を測定した。差動同相変換量の測定は、差動信号伝送用ケーブルをドラム等に巻く前に行った。測定結果を図２１に「１３１」として示す。図２１における横軸は対数目盛で表した周波数である。縦軸は差動同相変換量であって、単位はｄＢである。縦軸の差動同相変換量は、ミックスト・モードＳパラメータのＳｃｄ２１に対応する。縦軸の値が大きいほど（すなわち、負の測定値の絶対値が小さいほど）、差動同相変換量におけるノイズ量が大きいことを表しており、伝送信号の品質低下が著しいことを示している。
また、比較例の差動信号伝送用ケーブルＲについても、差動同相変換量を測定した。測定結果を図２１に「１３２」として示す。比較例の差動信号伝送用ケーブルＲでは、絶縁体層の外周面に対し、表面改質処理を行っていない。そのため、絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａは０．１３μｍであり、絶縁体層の外周面における接触角は８２°である。また、比較例の差動信号伝送用ケーブルＲは、めっき層を備えず、金属製テープを巻きつけた導体層を備える。
実施例の差動信号伝送用ケーブル１では、比較例の差動信号伝送用ケーブルＲに比べて、差動同相変換量が小さかった。特に、高周波数の領域において、比較例の差動信号伝送用ケーブルＲとの差が顕著であった。
また、実施例の差動信号伝送用ケーブル１と、比較例の差動信号伝送用ケーブルＲとについて、伝送特性を測定した。伝送特性の測定は、差動信号伝送用ケーブルをドラム等に巻く前に行った。実施例の差動信号伝送用ケーブル１の測定結果を図２２に「５１」として示し、比較例の差動信号伝送用ケーブルＲの測定結果を「５２」として示す。図２２における横軸は伝送信号の周波数である。縦軸は伝送信号損失をｄＢの単位で示している。縦軸の伝送損失は、ミックスト・モードＳパラメータのＳｄｄ２１に対応する。縦軸の値が小さいほど（すなわち、負の測定値の絶対値が大きいほど）、伝送信号の減衰量が大きく、発信信号の伝送に伴う劣化が大きく、伝送損失が顕著であることを示している。
実施例の差動信号伝送用ケーブル１では、比較例の差動信号伝送用ケーブルＲに比べて、伝送損失が小さかった。また、実施例の差動信号伝送用ケーブル１では、サックアウトが発生しなかった。図２２には示していないが、３０ＧＨｚ以上、５０ＧＨｚ以下の領域でもサックアウトは発生しなかった。なお、サックアウトとは、伝送信号の急激な減衰を意味する。
それに対し、比較例の差動信号伝送用ケーブルＲではサックアウトが発生した。実施例の差動信号伝送用ケーブル１においてサックアウトが発生しない理由は、差動信号伝送用ケーブル１の全体にわたって連続的にめっき層が形成され、金属製テープを巻きつけた導体層のような重ね合わせや継ぎ目が存在しないためであると推測される。
（４−２）実施例２
表４に示す条件で差動信号伝送用ケーブルＳ１〜Ｓ７を製造した。
Figure 0006959774
 Ｓ１〜Ｓ７はいずれも、ポリエチレンから成る絶縁体層を備える。Ｓ１〜Ｓ７のいずれにおいても、一対の信号線３の延在方向に直交する断面において、絶縁体層の外縁の形状は楕円形である。実施例２において、Ｌ１は１．２１ｍｍである。Ｌ２は０．６２ｍｍである。Ｌ３は０．３５ｍｍである。Ｌ４は０．４３ｍｍである。Ｌ５は０．３１ｍｍである。
Ｓ１〜Ｓ６は、めっき層から成る導電層を備える。Ｓ７は、Ｃｕテープを横巻きすることで導電層を形成した。Ｓ１〜Ｓ５では、絶縁体層の外周面に、ドライアイスブラスト処理を行い、その後、コロナ放電暴露処理を行った。ドライアイスブラスト処理は表面粗化処理に対応し、コロナ放電暴露処理は表面改質処理に対応する。Ｓ１〜Ｓ３では、コロナ放電暴露処理の後、過マンガン酸処理を行った。Ｓ４〜Ｓ５では、コロナ放電暴露処理の後、過マンガン酸処理を行わなかった。Ｓ６では、絶縁体層の外周面にクロム酸処理を行った。Ｓ７では、Ｃｕテープを巻く前の処理は行わなかった。
Ｓ１〜Ｓ７について、算術平均粗さＲａと、伝送損失Ｓｄｄ２１と、を測定した。その結果を上記表４に示す。表１における「第１Ｒａ」は第１測定位置での算術平均粗さＲａを表し、「第２Ｒａ」は第２測定位置での算術平均粗さＲａを表し、「平均Ｒａ」はそれらの平均値を表す。また、算術平均粗さＲａと、伝送損失Ｓｄｄ２１との関係を図２３に示す。算術平均粗さＲａが小さいほど、伝送損失Ｓｄｄ２１は小さかった。過マンガン酸処理を行ったＳ１〜Ｓ３は、過マンガン酸処理を行わなかったＳ４〜Ｓ５に比べて、伝送損失が小さかった。
５．他の実施形態
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
（１）上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
（２）上述した信号伝送用ケーブル又は多芯ケーブルの他、それらの少なくとも一方を構成要素とするシステム、多芯ケーブルの製造方法、信号伝送用ケーブルを用いた信号送受信方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。
１…差動信号伝送用ケーブル、３…信号線、５…絶縁体層、７…めっき層、７１…絶縁体層、７２…外周面、７３…凹部、１０１、２０１…製造システム、１０３…脱脂ユニット、１０５…湿式エッチングユニット、１０７…第１活性化ユニット、１０９…第２活性化ユニット、１１１…無電解めっきユニット、１１３…電解めっきユニット、１１５…搬送ユニット、１１７…脱脂槽、１１９…脱脂液、１２１…エッチング槽、１２３…エッチング液、１２５…第１活性化槽、１２７…第１活性化液、１２９…第２活性化槽、１３１…第２活性化液、１３３…無電解めっき槽、１３５…無電解めっき液、１３７…電解めっき槽、１３９…電解めっき液、１４１…アノード、１４３…電源ユニット、１４５、１４７、１４９、１５１、１５３、１５５、１５７、１５９、１６１、１６３、１６５、１６７、１６９、２０９、２１１、２１３、２１５…ボビン、１７１…差動信号伝送用ケーブル、２０３…表面改質ユニット、２０４…筐体、２０４Ａ…入口、２０４Ｂ…出口、２０５…微細形状形成装置、２０５Ａ…ノズル、２０７…親水化処理装置、２０８…平板電極、２１７…軸孔、２１９…電極、３０１…多芯ケーブル、３０２…差動信号伝送用ケーブル、３０３…シールドテープ導体、３０５…編組線、３０７…ジャケット、３０９…介在、３１１…外側絶縁層

Claims (8)

  1. 信号線と、
    前記信号線の周囲を被覆する絶縁体層と、
    前記絶縁体層を被覆するめっき層と、
    を備え、
    前記絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａが０．６μｍ以上１０μｍ以下であり、
    前記絶縁体層はポリエチレンから成り、
    以下の式（１）で表される結晶化度Ｘcが０．７４４以上である信号伝送用ケーブル。
    Figure 0006959774
     前記式（１）におけるＩcは結晶成分のＸ線回折強度であり、Ｉaは非晶質成分のＸ線回折強度である。
  2. 信号線と、
    前記信号線の周囲を被覆する絶縁体層と、
    前記絶縁体層を被覆するめっき層と、
    を備え、
    前記絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａが０．６μｍ以上１０μｍ以下であり、
    前記絶縁体層はポリエチレンから成り、
    前記ポリエチレンは、三斜晶系の結晶構造、斜方晶系の結晶構造、又はそれらの少なくとも一方が共存した状態を有し、結晶軸のうち二軸以下の特定の軸に優先的に配向しており、
    以下の式（２）で表される（１００）結晶配向度Ｏ100が０．２６以下である信号伝送用ケーブル。
    Figure 0006959774
     前記式（２）においてＩ100は指数２００のＸ線回折強度であり、Ｉ110は指数１１０のＸ線回折強度である。
  3. 信号線と、
    前記信号線の周囲を被覆する絶縁体層と、
    前記絶縁体層を被覆するめっき層と、
    を備え、
    前記絶縁体層の外周面における算術平均粗さＲａが０．６μｍ以上１０μｍ以下であり、
    前記絶縁体層はポリエチレンから成り、
    ポリエチレンの結晶成分における結晶子サイズは１８ｎｍ以上である信号伝送用ケーブル。
  4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の信号伝送用ケーブルであって、
    前記めっき層の厚みが１μｍ以上５μｍ以下であり、
    前記信号線の延在方向に直交する４箇所の断面のそれぞれにおける４点で取得した前記めっき層の厚みの標準偏差が０．８μｍ以下である信号伝送用ケーブル。
  5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の信号伝送用ケーブルであって、
    前記絶縁体層の外周面における接触角が９５°以下である信号伝送用ケーブル。
  6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の信号伝送用ケーブルであって、
    前記絶縁体層の外周面における付着ぬれ表面エネルギーの絶対値が６６ｍＪ／ｍ2以上である信号伝送用ケーブル。
  7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の信号伝送用ケーブルであって、
    前記絶縁体層の外周面に凹部を備え、
    前記凹部は、深さ方向における奥側に、開口部よりも広がった部分を有する信号伝送用ケーブル。
  8. 複数本の信号伝送用ケーブルと、
    前記複数本の信号伝送用ケーブルを一括して被覆する導体層と、
    前記導体層を被覆するジャケットと、
    を備える多芯ケーブルであって、
    前記複数本の信号伝送用ケーブルのそれぞれは、請求項１〜７のいずれか１項に記載の信号伝送用ケーブルと、前記めっき層を被覆する外側絶縁層とにより構成される多芯ケーブル。
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