JPS5941243B2 - フラツトケ−ブル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は帯状誘電体の内部に互いに平行離間関係をもつ
てそれの長手方向に延長せしめて２本以上の細長い電気
良導体を配設してなる伝送線路としてのフラットケーブ
ルに関し、特に電気信号伝送特性が良好でかつ寸法安定
性および端部の樹脂部除去特性の良好なこの種のフラッ
トケーブルを提供することを目的とするものである。

このようなフラットケーブルのための誘電体として、誘
電率および誘電損失が小さくかつそれらの周波数依存性
の小さい物質を用いることにより、良好な電気信号伝送
特性を実現しうることが一般に知られている。

すなわち、使用誘電体の誘電率が小さければ、フラット
ケーブルの特性インピーダンスが同一でも、それの構造
寸法を小さくすることができ、しかも信号の伝搬速度も
速くなる。誘電体損失が小さければ、信号の減衰が小さ
くなる。また、誘電率および誘電体損失の周波数依存性
が小さければ、例えばそのフラットケーブルにパルス信
号を伝送せしめる場合には、そのパルス信号の波形なま
力が小さくおさえられることになる。従つて、上述のご
ときフラットケーブルに使用されうる誘電体は、上述の
ごとく、誘電率および誘電体損失が小さく、しかもそれ
らの周波数依存性が小さいものであることが要求される
わけである力ζ そのような要件を満足しうる物質とし
て、結晶性高分子有機材料よりな力、内部構造として多
数の微小結節が多数の小繊維によつて連結されており１
これらの微小繊維および微小結節の間に多数のボード空
孔が形成されている連続気孔の多孔性ミクロ構造を有す
る延伸多孔質ポリテトラフルオルエチレン（ＰＴＦＥ）
が知られている。

しかしながら、延伸多孔質ＰＴＦＥは材質的に柔軟すぎ
るため形状安定性がわるく、特に未焼成の場合には焼成
処理したものに比較してその連続気孔がきわめてつぶれ
やすく、取扱いにくいものである。そのためテープ巻絶
縁体として同軸ケーブルの絶縁体としては使用されては
いるｌ）ζ上述のごとき構造を有するフラツトケーブル
のための誘電体としてはそのまま使用するには以下の理
由で不適当である。すなわち、フラツトケーブルへの適
用に際Ｌ未焼成延伸多孔質ＰＴＦＥテープを多孔化焼成
に必要な延伸した状態に置くことが困難で、さらに未焼
成ＰＴＦＥテープをロールで圧着すると、圧着部分の多
孔化が失われるからである。また、熱処理された延伸多
孔質ＰＴＦＥテープは未焼成のものに比較してつぶれに
くい八ロールで圧着しても充分な密着強度が得られず、
したがつて製造上からその使用はきわめて困難で、実用
に耐えうるものは未だ開発されていない状態であつた。
さらにまた、そのようなフラツトケーブルにつき、例え
ば端末処理をする場合に、それの延伸方向に対して直交
する方向に例えばかみそ勺等のような刃物を用いて切れ
目を入合、その状態でその刃物をずらせて樹脂を切断分
離しようとしても、樹脂の腰が弱いがために、刃物だけ
が樹脂の表面をすべつてしまうだけで、切断分離ができ
ないかあるいは非常に困難である。

このように、焼成された延伸多孔質ＰＴＦＥテープの使
用は製造上の観点から成可能であり、また未焼成の延伸
多孔質ＰＴＦＥテープを用いてフラツトケーブルを作つ
たとしても、上述のごとく、導体間隔の寸法安定性がわ
るく、またケーブル端部の樹脂部除去に困難を伴なう等
の難点があり、実用性に欠けるものとなつてしまうとい
う問題がある。

しかしながら、本発明者等は、延伸多孔質ＰＴ−ＦＥが
、上述のどとく、誘電率および誘電体損失が小さくしか
もそれらの周波数依存性も小さいというフラツトケーブ
ルの誘電体に課せられる要件をすべて具備しているもの
であることに着目し、このような延伸多孔質ＰＴＦＥを
フラツトケーブルの誘電体として用い、その固有の湯れ
た特徴を生かしつつ、しかもなおフラツ，トケーブルに
対して要求される上述した他の要件すなわち形状安定性
の確保ならびにケーブル端部における樹脂部除去の容易
性等の要件を一挙にかつ効果的に満足せしめうるにはど
うすればよろかということにつき種々の実験考察を重ね
た結果、本発明による新規にして改良されたフラツトケ
ーブルの構造を提案するに至つたものである。

以下図面を参照して本発明の実施例につき説明しよう。

まず図面を参照すると、本発明の１つの実施例によるフ
ラツトケーブルが拡大横断面図で断片的に示されている
。

この実施例では、約３２０℃の空気雰囲気中に約１分間
保持して後に約３倍に延伸し、そしてそのように延伸し
たままの状態で約３６０℃の空気中に約３０秒保持して
得られた比誘電率が１．３、厚さが０．２５ｎの完全焼
成に近い不完全焼成多孔質ＰＴＦＥのテープを１ａおよ
び１ｂで示されているように２枚用意する。そして、そ
れら２枚の不完全焼成延伸多孔質ＰＴＦＥテープ１ａお
よび１ｂ間に、例えば直径０．１８ｕの銀めつき銅線を
予め定められた平行離間関係をもつて配置する。その際
にそれらの銅線に対して、符号５で示されているように
、例えば厚さＲｌｎの未焼成未延伸ＰＴＦＥテープを波
形に係合配置して係合構造を形成し、この係合構造をテ
ープ１ａおよび１ｂで挟み、それらの銅線が不完全焼成
延伸多孔質ＰＴＦＥ層１の中に埋設された形とする。こ
の場合、それらの銅線のうち、２ａ．２ａ′：２ｂ，２
ｂ′ ；２ｃ．２ｃ′ ；２ｄ．２ｄ′：２ｅ．２ｅ′
でそれぞれ示されているものが接地線であり１３ａ．
３ｂ，３ｃ．３ｄで示されているものが信号線である。
接地線および信号線を延伸多孔質ＰＴＦＥ層１中に埋設
する別の実施形式としては、平行離間関係をもつて配置
された信号線および接地線に対して、上記の未焼成未延
伸テープ５の代ｂに未焼成延伸ＰＴＦＥテープを波形に
係合させ、こうして未焼成延伸多孔質ＰＴＦＥテープを
係合させて平行離間関係に保たれた導体群の上下両面に
各１枚の不完全焼成延伸多孔質ＰＴＦＥテープ１ａおよ
び１ｂを添着させることも可能である。次に信号線と接
地線とを上述のごとくして間に挟んだ２枚の不完全焼成
多孔質テープ１ａおよび１ｂの外表面に、例えば比誘電
率が２．２程度とテープ１ａおよび１ｂの比誘電率よ勺
大きい厚さ０．０５ｕの未延伸未焼成ＰＴＦＥテープ４
ａおよび４ｂをそれぞれ添接せしめ、そのようにして得
られた平板状あるいは帯状の複合構造物を、それの長手
方向に、少なくとも２個の圧着用ロール（図示せず）間
を通過せしめ、然る後、そのようにして圧着用ロールに
かけられ一体化された上記複合構造物を、約３７０℃の
溶融塩内に約３０秒保持せしめる。なお、図面に示され
た実施例では、単に図示の便宜上、１４本の信号線、接
地線が示されているにすぎないが、実際の例では、合計
７２本の信号線および接地線が設けらケーブルの厚さが
０．６５翻、信号線と接地線との間隔が０．４７５ｎ，
接地線間の間隔が０．４００ｍＲ１特性インピーダンス
が９５Ωのフラツトケーブルが製造された。なお、テー
プ４ａおよび４ｂはその一方を省略してもよい。このよ
うにして得られたケーブルの電気信号伝播遅延時間は４
．０ナノ秒／メートルであり，未延伸非多孔質ＰＴＦＥ
を絶縁体として使用したフラツトケーブルのそれは４．
６ナノ秒／メートルであるから、それに比較して非常に
速く、またパルス伝送特性および層間漏話特性も従来の
ＰＴＦＥフラツトケーブルよりもはるかに優れているこ
とが確認された。

また、信号線と接地線との間に２０００ボルトの交流電
流電圧を１分間印加しても線間の破壊は発生せず、パル
ス伝送特性および層間漏話特性も従来のフラツトケーブ
ルよ勺も優れていた。また、上述のごとく、延伸多孔質
ＰＴＦＥテーブ１ａおよび１ｂよりなる層１の外側面に
それぞれテープ１ａおよび１ｂよりも誘電率の大きい未
延伸未焼成のＰＴＦＥテーブ４ａおよび４ｂを添接せし
めて全体を焼成するものであるから、それらの外側テー
プ４ａ．４ｂの存在により１ケーブルの寸法安定性九高
くまた長手方向における端部の樹脂部除去が非常に容易
とな力、ケーブルの端末処理を極めて効率的にかつ確実
に行なうことができた。

なお、完全焼成あるいは不完全焼成の延伸多孔質ＰＴＦ
Ｅよりなるテープ１ａおよび１ｂの間に、未焼成の延伸
あるいは未延伸のＰＴＦＥテープ５を導体に対して波形
に係合せしめた状態で挿入したことの効果は、このＰＴ
ＦＥテープ５を挿入しない状態では圧着ロール間を通過
させても充分な密着を得ることができない２枚の延伸多
孔質ＰＴＦＥテープ１ａおよび１ｂに対して、テープ５
がバインダーとして作用し、両テープ１ａおよび１ｂを
圧着のみで容易に密着させることが可能となるため、そ
の後の焼成工程等においてもきわめて扱いやすくなる。

さらに、この複合構造物を焼成処理した場合には、テー
プ５が溶融して延伸多孔質ＰＴＦＥテープ１ａおよび１
ｂに形成された連続気孔に適度に侵入した状態となつて
固化するため、アンカー効果により２枚の延伸多孔質Ｐ
ＴＦＥテープ１ａおよび１ｂが強固に結合レケーブルの
寸法精度（特に隣接導体間隔の均一性と平行度）および
ケーブルの寸法安定性も向上する。上述した実施例にお
いて、信号線と接地線の１組とからなる１つの伝送線路
と、隣接するもう１つの伝送線路との間の部分を、前述
した圧着時にあるいはその前または後に周面に凸状部を
有する圧着用ロールを用いてその部分のみを他の部分よ
りも強く圧着して片面または両面から凹状にした構造に
してもよい。

そのような構造にすれば、フラツトケーブルのそのよう
に凹状に圧着された部分の多孔質度が低下し、フラツト
ケーブルの厚み方向の圧力による変形が防止できるとい
う利点が得られる。また、信号線に例えば０．０５ｍｎ
の例えばＰＦＡ樹脂を被覆しておいてもよく、そのよう
にした場合には、特性インピーダンスは９７Ω、伝搬遅
延時間は４．０ナノ秒／メートルとなつた八接地線間に
２０００ボルトの電圧を１分間印加しても線間の絶縁破
壊は発生しなかつた。

なお、そのような被覆のための材料としては、ＰＦＡ樹
脂のほかに、例えばＰＴＦＥ，ＦＥＰ樹脂等の非多孔質
ふつ素樹脂が用いられうる。このように、非多孔質樹脂
を導体に被覆しておけば、導体と延伸多孔質ＰＴＦＥと
の密着が強められ、導体のぬけが防止されうるという利
点があ択さらに錫メツキ導体に生じやすいホースカーや
銀メツキ導体に生じやすいマイグレーシヨンの予防効果
もある。なお、上記の例においては、非多孔質樹脂によ
る導体の被覆が信号線にのみ施されている八信号線のみ
に限らず、接地線も含めた所望の導体に対して必要に応
じて施しうることは勿論である。以上の説明から理解さ
れるように、本発明によれば、冒頭において述べた難点
、特にケーブルの誘電体として優れた電気的特性を備え
た延伸多孔質ＰＴＦＥテープの多孔質構造をいかに維持
してケーブル化するかという課題を極めて効果的にかつ
一挙に克服することができるとともに、フラツトケーブ
ル表面と導体間の絶縁破壊電圧をも高めることができる
。

さらに、上述のごとく導体を埋設した多孔質ＰＴＦＥテ
ープの上にプラスチツク層を設けたことにより１そのブ
ラスチツク層を形成しているプラスチツクの誘電率が多
孔質ＰＴＦＥのそれよ勺も大きいが故に、導体間の電界
が外部に放射されにくくなるとともに、フラツトケーブ
ルを積重ねた場合に問題になる層間の信号漏話や、隣接
する伝送線路との線間漏話を大幅に軽減することができ
る。なお、目的に応じて、上述の外側ブラスチツク層上
に金属や導電性ふつ素樹脂などよ勺なる電磁波しやへい
層等を設けてもよい。さらにまた、ＰＶＣなどの保護層
を設けてもよい。なお、図示の実施例では、導体として
ｈ面円形の単線が用いられているものとして示されたｌ
）ζそのような導体としては、撚線、平角線などの銅鼠
銀めつき銅線、銅被鋼線、金めつきステンレス線などの
任意適当なものが用いられうる。以上本発明の特定の実
施レリにつき説明した八本発明はそれに限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲内で可能なあらゆる実施例を
も包含するものであること勿論である。

【図面の簡単な説明】 図は本発明の１つの実施例によるフラツトケーブルの概
略断面図である。 図面において、１ａ．１ｂは延伸多孔質ＰＴＦＥテープ
、２ａ〜２ｅ′および３ａ〜３ｄは導体、４ａ，４ｂは
外側プラスチツク層、５は未焼成ＰＴＦＥテープをそれ
ぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の導体を一定間隔を保つて互いに平行に配列し
   、前記複数の導体に対して未焼成のポリテトラフルオル
   エチレンテープを実質的に波形に係合せしめて係合構造
   を形成し、この係合構造の両面上に完全焼成または不完
   全焼成された延伸多孔質ポリテトラフルオルエチレンテ
   ープを配設し、さらにこの延伸多孔質ポリテトラフルオ
   ルエチレンテープの少なくとも一方の外表面上に、この
   テープよりも誘電率の大きいプラスチック層を配設し、
   これらを加熱一体化して構成したことを特徴とするフラ
   ットケーブル。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のフラットケーブルにお
   いて、前記導体が非多孔質ふつ素樹脂で被覆されている
   ことを特徴とする前記フラツトケーブル。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載されたフ
   ラットケーブルにおいて、前記プラスチック層上に電磁
   波しやへい層が設けられていることを特徴とする前記フ
   ラットケーブル。 ４ 特許請求の範囲第１項乃至第３項のうちの１つに記
   載されたフラットケーブルにおいて、前記導体の１組に
   よつて構成された１つの伝送線路の部分と他の隣接伝送
   線路部分との間の部分の誘電率を増大せしめたことを特
   徴とする前記フラットケーブル。