KR20220036333A - 동축 케이블 및 케이블 어셈블리 - Google Patents
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Abstract
(과제) 실드효과의 저하가 발생하기 어렵고, 소정의 주파수 대역에서 급격한 감쇠가 발생하기 어려운 동축 케이블 및 케이블 어셈블리를 제공한다.
(해결수단) 동축 케이블(1)에서는, 실드층(4)은, 최외층에 도금층(411b)을 구비하는 복수의 금속소선(411)을 절연체(3)의 주위에 나선상으로 감아서 구성된 횡권실드부(41)와, 횡권실드부(41)의 주위를 덮고 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부(42)를 구비하고, 실드층(4)은, 원주방향으로 이웃하는 금속소선(411) 서로가 이간하고 있는 이간부분(45)에 있어서 원주방향으로 이웃하는 금속소선(411) 서로가 일괄도금부(42)에 의하여 연결되어 있는 연결부(43)를 구비하고, 또한 실드층(4)은, 복수의 금속소선(411)이 일괄도금부(42)로 덮여지지 않고 도금층(411b)이 노출된 내주부분(4b)을 구비하고, 이웃하는 내주부분(4b)의 사이에 연결부(43)가 형성되어 있다.
본 발명의 다른 국면에서는, 동축 케이블(1)의 실드층(4)은, 최외층에 도금층(411b)을 구비하는 복수의 금속소선(411)을 절연체(3)의 주위에 나선상으로 감아서 구성된 횡권실드부(41)와, 횡권실드부(41)의 주위를 덮고 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부(42)를 구비하고, 절연체(3)로부터 벗긴 실드층(4)에 있어서 절연체(3)측의 면에 대하여, 0.015mm2 이상 0.300mm2 이하의 임의의 분석영역(51)에서 원소분석을 했을 때에, 분석영역(51)상에서 염소가 존재하는 영역인 염소존재영역(52)의 면적이 분석영역(51)의 면적의 5% 이하이다.
(해결수단) 동축 케이블(1)에서는, 실드층(4)은, 최외층에 도금층(411b)을 구비하는 복수의 금속소선(411)을 절연체(3)의 주위에 나선상으로 감아서 구성된 횡권실드부(41)와, 횡권실드부(41)의 주위를 덮고 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부(42)를 구비하고, 실드층(4)은, 원주방향으로 이웃하는 금속소선(411) 서로가 이간하고 있는 이간부분(45)에 있어서 원주방향으로 이웃하는 금속소선(411) 서로가 일괄도금부(42)에 의하여 연결되어 있는 연결부(43)를 구비하고, 또한 실드층(4)은, 복수의 금속소선(411)이 일괄도금부(42)로 덮여지지 않고 도금층(411b)이 노출된 내주부분(4b)을 구비하고, 이웃하는 내주부분(4b)의 사이에 연결부(43)가 형성되어 있다.
본 발명의 다른 국면에서는, 동축 케이블(1)의 실드층(4)은, 최외층에 도금층(411b)을 구비하는 복수의 금속소선(411)을 절연체(3)의 주위에 나선상으로 감아서 구성된 횡권실드부(41)와, 횡권실드부(41)의 주위를 덮고 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부(42)를 구비하고, 절연체(3)로부터 벗긴 실드층(4)에 있어서 절연체(3)측의 면에 대하여, 0.015mm2 이상 0.300mm2 이하의 임의의 분석영역(51)에서 원소분석을 했을 때에, 분석영역(51)상에서 염소가 존재하는 영역인 염소존재영역(52)의 면적이 분석영역(51)의 면적의 5% 이하이다.
Description
본 발명은 동축 케이블 및 케이블 어셈블리에 관한 것이다.
자동운전 등에 사용되는 촬영장치나, 스마트폰, 태블릿 단말 등 전자기기의 내부배선 또는 산업용 로봇 등의 공작기계에서 배선으로서 사용되는 고주파신호 전송용의 케이블로서 동축 케이블이 사용되고 있다.
종래의 동축 케이블로서, 수지층(樹脂層)상에 동박(銅箔)을 형성한 구리 테이프 등의 테이프 부재를, 절연체(絶緣體)의 주위에 나선상(螺旋狀)으로 감아서 실드층(shield層)을 구성한 것이 알려져 있다(예를 들면 특허문헌1 참조).
그러나 상기의 종래의 동축 케이블에서는, 소정의 주파수 대역(예를 들면 1.25GHz 등의 수GHz의 대역)에서 급격한 감쇠(減衰)가 발생하는 서크아웃(suck-out)이라고 불리는 현상이 발생해버린다고 하는 과제가 있다.
이에 대하여 예를 들면 절연체의 외표면에 도금을 실시해서 실드층을 구성함으로써 서크아웃의 발생을 억제할 수 있다. 그러나 동축 케이블을 반복해서 구부렸을 때에, 도금으로 이루어지는 실드층에 균열이나 절연체 외면으로부터의 박리(剝離)가 발생하는 경우가 있다. 도금으로 이루어지는 실드층에 균열이나 절연체 외면으로부터의 박리가 발생하면, 실드효과가 저하해버린다. 즉, 동축 케이블에 발생하는 노이즈를 실드층에 의하여 차폐(遮蔽)하는 효과가 저하해버린다.
거기에서, 본 발명은, 실드효과의 저하가 발생하기 어렵고, 소정의 주파수 대역에서 급격한 감쇠가 발생하기 어려운 동축 케이블 및 케이블 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하는 것을 목적으로 하여, 도체와, 상기 도체의 주위를 덮는 절연체와, 상기 절연체의 주위를 덮는 실드층과, 상기 실드층의 주위를 덮는 시스를 구비하고, 상기 실드층은, 최외층에 도금층을 구비하는 복수의 금속소선을 상기 절연체의 주위에 나선상으로 감아서 구성된 횡권실드부와, 상기 횡권실드부의 주위를 덮고 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부를 구비하고, 상기 실드층은, 원주방향으로 이웃하는 상기 금속소선 서로가 이간하고 있는 이간부분에 있어서 원주방향으로 이웃하는 상기 금속소선 서로가 상기 일괄도금부에 의하여 연결되어 있는 연결부를 구비하고, 또한 상기 실드층은, 상기 복수의 금속소선이 상기 일괄도금부에 의하여 덮여지지 않고 상기 도금층이 노출된 내주부분을 구비하고, 이웃하는 상기 내주부분의 사이에 상기 연결부가 형성되어 있는 동축 케이블의 제공한다.
또한 본 발명은, 상기 과제를 해결하는 것을 목적으로 하여, 상기 동축 케이블과, 상기 동축 케이블의 적어도 일방의 단부에 일체로 설치된 단말부재를 구비하는 케이블 어셈블리를 제공한다.
또한 본 발명은, 상기 과제를 해결하는 것을 목적으로 하여, 도체와, 상기 도체의 주위를 덮는 절연체와, 상기 절연체의 주위를 덮는 실드층과, 상기 실드층의 주위를 덮는 시스를 구비하고, 상기 실드층은, 최외층에 도금층을 구비하는 복수의 금속소선을 상기 절연체의 주위에 나선상으로 감아서 구성된 횡권실드부와, 상기 횡권실드부의 주위를 덮고 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부를 구비하고, 상기 절연체로부터 벗긴 상기 실드층에 있어서 상기 절연체측의 면에 대하여, 0.015mm2 이상 0.300mm2 이하의 임의의 분석영역에서 원소분석을 했을 때에, 상기 분석영역상에서 염소가 존재하는 영역인 염소존재영역의 면적이, 상기 분석영역의 면적의 5% 이하인 동축 케이블을 제공한다.
본 발명에 의하면, 실드효과의 저하가 발생하기 어렵고, 소정의 주파수 대역에서 급격한 감쇠가 발생하기 어려운 동축 케이블 및 케이블 어셈블리를 제공할 수 있다.
도1은 본 발명의 하나의 실시형태에 관한 동축 케이블을 나타내는 도면으로서, (a)는 길이방향에 수직인 단면을 나타내는 단면도, (b)는 그 요부 확대도이다.
도2는 일괄도금부의 형성을 설명하는 도면이다.
도3은 실드층을 벗겨서 관찰했을 때의 사진 및 그 확대사진이다.
도4는, (a)는 벗긴 실드층에 있어서 은이 존재하는 영역을 분석한 결과를 나타내는 사진이며, (b)는 벗긴 실드층에 있어서 주석이 존재하는 영역을 분석한 결과를 나타내는 사진이다.
도5는 주파수 특성의 평가결과를 나타내는 그래프도이다.
도6은, 본 발명의 하나의 실시형태에 관한 케이블 어셈블리의 단말부를 나타내는 단면도이다.
도7은 염소존재영역을 분석할 때의 절차를 나타내는 흐름도이다.
도8의 (a), (b)는 SEM 화상의 일례를 나타내는 사진이다.
도9의 (a), (b)는, 염소매핑화상의 일례를 나타내는 사진이다.
도2는 일괄도금부의 형성을 설명하는 도면이다.
도3은 실드층을 벗겨서 관찰했을 때의 사진 및 그 확대사진이다.
도4는, (a)는 벗긴 실드층에 있어서 은이 존재하는 영역을 분석한 결과를 나타내는 사진이며, (b)는 벗긴 실드층에 있어서 주석이 존재하는 영역을 분석한 결과를 나타내는 사진이다.
도5는 주파수 특성의 평가결과를 나타내는 그래프도이다.
도6은, 본 발명의 하나의 실시형태에 관한 케이블 어셈블리의 단말부를 나타내는 단면도이다.
도7은 염소존재영역을 분석할 때의 절차를 나타내는 흐름도이다.
도8의 (a), (b)는 SEM 화상의 일례를 나타내는 사진이다.
도9의 (a), (b)는, 염소매핑화상의 일례를 나타내는 사진이다.
[실시형태1]
이하, 본 발명의 하나의 실시형태인 실시형태1을 첨부된 도면을 따라서 설명한다.
(동축 케이블(1)의 전체 구성)
도1은 본 실시형태에 관한 동축 케이블(1)을 나타내는 도면으로서, (a)는 길이방향에 수직인 단면을 나타내는 단면도, (b)는 그 요부 확대도이다.
도1(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이, 동축 케이블(1)은, 도체(2)와, 도체(2)의 주위를 덮도록 형성되어 있는 절연체(3)와, 절연체(3)의 주위를 덮도록 형성되어 있는 실드층(4)과, 실드층(4)의 주위를 덮도록 형성되어 있는 시스(5)를 구비하고 있다.
도체(2)는, 복수개의 금속소선(金屬素線)(21)을 연선한 연선도체(撚線導體)로 이루어진다. 본 실시형태에서는, 외경 0.023mm의 연동선(軟銅線)으로 이루어지는 금속소선(21)을 7개 연선한 도체(2)를 사용하였다. 이에 한정되지 않고, 도체(2)로서는, 금속소선(21)을 연선한 후에 케이블 길이방향에 수직인 단면형상이 원형이 되도록 압축가공된 압축연선도체(壓縮撚線導體)를 사용할 수도 있다. 도체(2)로서 압축연선도체를 이용함으로써, 도전율이 향상되어 양호한 전송특성이 얻어짐과 아울러 구부리기 용이함도 유지할 수 있다. 또한 금속소선(21)은, 도전율이나 기계적 강도를 향상시키는 관점으로부터, 주석(Sn), 은(Ag), 인듐(In), 티타늄(Ti), 마그네슘(Mg), 철(Fe) 등을 포함하는 구리합금선이더라도 좋다.
절연체(3)는, 예를 들면 PFA나 FEP(4불화에틸렌/6불화프로필렌 공중합체)불소수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등으로 이루어진다. 절연체(3)는, 발포수지(發泡樹脂)이더라도 좋고, 내열성을 향상시키기 위해 가교(架橋)된 수지로 구성되더라도 좋다. 또한 절연체(3)는, 더 다층구조(多層構造)로 되어 있어도 좋다. 예를 들면 도체(2)의 주위에 비발포(非發泡)의 폴리에틸렌으로 이루어지는 제1비발포층을 형성하고, 제1비발포층의 주위에 발포 폴리에틸렌으로 이루어지는 발포층을 형성하고, 발포층의 주위에 비발포의 폴리에틸렌으로 이루어지는 제2비발포층을 형성한 3층구성으로 할 수도 있다. 본 실시형태에서는, 도체(2)의 주위에 PFA로 이루어지는 절연체(3)를 튜브압출(tube壓出)에 의하여 형성하였다. 절연체(3)를 튜브압출에 의하여 형성함으로써 단말가공시에 도체(2)로부터 절연체(3)를 벗기기 쉬워져서 단말가공성(端末加工性)이 향상된다.
시스(5)는, 예를 들면 PFA나 FEP 등의 불소수지, 폴리염화비닐, 가교 폴리올레핀 등으로 이루어진다. 본 실시형태에서는, 불소수지로 이루어지는 시스(5)를 튜브압출에 의하여 형성하였다.
(실드층(4))
본 실시형태에 관한 동축 케이블(1)에서는, 실드층(4)은, 절연체(3)의 주위에 복수의 금속소선(411)을 나선상으로 감은 횡권실드부(橫卷shield部)(41)와, 횡권실드부(41)의 주위 전체를 일괄해서 덮도록 형성된 도전성의 일괄도금부(42)를 구비한다.
본 실시형태에서는, 일괄도금부(42)에 의하여 금속소선(411)이 고정되는 것이기 때문에, 동축 케이블(1)의 구부리기 용이함을 확보하기 위해서, 금속소선(411)로서는, 소성변형하기 쉬운 저내력(低耐力)의 재질로 이루어지는 것을 사용할 필요가 있다. 더 구체적으로는, 금속소선(411)로서는, 인장강도(引張强度)가 200MPa 이상 380Pa 이하이며 또한 신장(伸張)이 7% 이상 20% 이하인 것을 사용하면 좋다.
본 실시형태에서는, 금속소선(411)으로서, 연동선으로 이루어지는 금속선(411a)의 주위에 은(銀)으로 이루어지는 도금층(411b)을 구비하는 은도금 연동선(銀鍍金 軟銅線)을 사용하였다. 또한 금속선(411a)로서는 연동선에 한정되지 않고, 구리합금선, 알루미늄선, 알루미늄 합금선 혹은 순동(純銅)에 미량의 금속원소(예를 들면 티타늄, 마그네슘 등)을 첨가한 저연화온도(低軟化溫度)의 선재(線材) 등을 사용할 수 있다. 또한 도금층(411b)을 구성하는 금속은 은에 한정되지 않고, 예를 들면 주석이나 금이더라도 좋다. 다만, 동축 케이블(1)의 전기특성을 양호하게 하기 위해서, 도금층(411b)은 도전율이 높은 것이 바람직하고, 적어도 일괄도금부(42)보다도 도전율이 높은 재질로 이루어지는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 즉 도전율이 높은 은으로 이루어지는 도금층(411b)을 사용하는 것이 더 바람직하다고 말할 수 있다. 여기에서는, 외경 0.025mm의 은도금 연동선으로 이루어지는 금속소선(411)을 22개 사용함으로써 횡권실드부(41)를 형성하였다.
또한 본 실시형태에서는, 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부(42)로서 주석으로 이루어지는 것을 사용하였다. 다만, 이에 한정되지 않고, 일괄도금부(42)로서, 예를 들면 은, 금, 구리, 아연 등으로 이루어지는 것을 사용할 수 있다. 다만, 제조의 용이성의 관점으로부터 주석으로 이루어지는 일괄도금부(42)를 사용하는 것이 더 바람직하다고 말할 수 있다.
도2는 일괄도금부(42)의 형성을 설명하는 도면이다. 우선, 일괄도금부(42)의 형성에 앞서서, 절연체(3)의 주위에 복수개의 금속소선(411)을 연선하여 횡권실드부(41)를 형성한다. 절연체(3)의 주위에 횡권실드부(41)를 설치한 것을 케이블 기체(cable 基體)(101)라고 호칭한다. 일괄도금부(42)를 형성할 때에는, 우선 송출장치(102)에 케이블 기체(101)를 감은 드럼(102a)을 세트하고, 송출장치(102)로부터 케이블 기체(101)를 송출한다. 송출장치(102)로부터 송출된 케이블 기체(101)는 플럭스통(103)에 유입되어, 케이블 기체(101)의 주위(즉 횡권실드부(41)의 주위)에 플럭스(flux)가 도포된다. 플럭스는, 횡권실드부(41)의 주위 전체에 용융된 주석이 일괄해서 부착되기 쉽게 하기 위한 것으로서, 예를 들면 로진계(rosin系)의 플럭스 등을 사용할 수 있다. 플럭스통(103)을 통과한 케이블 기체(101)는, 250도 이상 300도 미만의 온도로 용융된 주석을 저장한 도금통(104)으로 유입되어 다이스(105)를 통과한다. 다이스(105)의 통과후에 남은 주석이 냉각됨으로써 일괄도금부(42)가 형성된다. 즉 일괄도금부(42)는 용융도금(溶融鍍金)에 의하여 형성된 용융도금층이다. 그 후에 일괄도금부(42)를 형성한 케이블 기체(101)를 권취기(106)로 권취한다. 또한, 횡권실드부(41)가 형성된 케이블 기체(101)를 도금통(104)에 통과시킬 때의 선속도는, 예를 들면 40m/min 이상 80m/min 이하이며, 더 바람직하게는 50m/min 이상 70m/min 이하이다.
일괄도금부(42)를 형성할 때에, 용융된 주석(즉 용융도금)에 접촉하는 부분의 도금층(411b)을 구성하는 은은 도금통(104)내의 주석으로 확산하여, 금속소선(411)과 일괄도금부(42) 사이(즉 금속선(411a)과 일괄도금부(42) 사이로서, 당해 금속선(411)의 표면과 접촉하는 부분)에 구리와 주석을 포함하는 금속간 화합물(金屬間 化合物)(411c)이 형성된다. 본 발명자들이, SEM(주사형 전자현미경)을 사용한 EDX 분석(에너지 분산형 X선분광법에 의한 분석)을 한 바, 금속소선(411)의 표면(금속소선(411)과 일괄도금부(42) 사이)에 구리와 주석으로 이루어지는 금속간 화합물(411c)이 층상(層狀)으로 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 즉 금속간 화합물(411c)은, 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부(42)를 구성하는 금속원소(주석 등)와 금속소선(411)의 주성분을 구성하는 금속원소(구리 등)가 금속적으로 확산반응해서 금속소선(411)의 표면에 화합물층이 형성된 것이다. 금속간 화합물(411c)의 층의 두께는, 예를 들면 0.2μm∼1.5μm 정도이다. 또한 금속간 화합물(411c)에는, 도금층(411b)을 구성하는 은이 포함되어 있다고 생각되지만, 금속간 화합물(411c)에 있어서의 은의 함유량은, EDX 분석에서 검출이 어려울 정도의 극히 미량이다.
실드층(4)은, 금속소선(411)과 일괄도금부(42) 사이에 금속간 화합물(411c)이 형성됨으로써, 동축 케이블(1)을 반복해서 구부렸을 때나 비틀었을 때에 금속소선(411)의 표면으로부터 일괄도금부(42)가 벗겨지기 어려워서, 금속소선(411)과 일괄도금부(42) 사이에 간격(틈, 간극을 포함하는 개념으로, 이하에서 동일하다)이 발생하기 어려워진다. 이에 따라, 동축 케가블(1)에서는 휨이나 비틂이 가해진 경우에도, 횡권실드부(41)의 외측으로부터 일괄도금부(42)에 의하여 횡권실드부(41)를 고정한 상태를 유지할 수 있어서, 실드층(4)과 도체(2)의 거리가 변화되기 어려워진다. 그 때문에, 동축 케이블(1)에서는, 휨이나 비틂에 의하여 실드효과의 저하가 발생하기 어렵고, 소정의 주파수 대역에서 급격한 감쇠도 발생하기 어렵게 할 수 있다. 금속간 화합물(411c)의 층의 두께는, 예를 들면 광학현미경 혹은 전자현미경을 사용하여 동축 케이블(1)의 횡단면(동축 케이블(1)의 길이방향에 수직인 단면)을 관찰함으로써 구해진다.
일괄도금부(42)와 접촉하지 않는 부분의 금속소선(411)(도금시에 용융된 주석과 접촉하지 않는 부분의 금속소선(411))에는, 은으로 이루어지는 도금층(411b)이 잔존(殘存)한다. 즉 케이블 지름방향에 있어서 내측(절연체(3)측)의 부분의 금속소선(411)에는, 은으로 이루어지는 도금층(411b)이 잔존한다. 즉 본 실시형태에 관한 동축 케이블(1)에 있어서의 실드층(4)은, 복수의 금속소선(411)이 일괄도금부(42)에 의하여 덮여지는 외주부분(4a)보다도, 복수의 금속소선(411)이 일괄도금부(41)로 덮여지지 않고 도금층(411b)이 노출된 내주부분(4b)의 도전율이 높아져 있다. 고주파신호의 전송에 있어서는, 전류는 실드층(4)에 있어서 절연체(3)측으로 집중하기 때문에, 은 등 높은 도전율을 구비하는 도금층(411b)이 실드층(4)의 내주부분(4b)에 존재함으로써, 실드층(4)의 도전성의 저하를 억제하여 양호한 감쇠특성을 유지할 수 있다. 일괄도금부(42)를 구성하는 주석도금의 도전율은 15%IACS이며, 도금층(411b)을 구성하는 은도금의 도전율은 108%IACS다.
또한, 여기에서 말하는 외주부분(4a)이라 함은, 금속소선(411)이 용융도금시에 용융된 도금(주석 등)에 접촉하는 부분(즉 금속간 화합물(411c)이 형성된 부분)이다. 또한 내주부분(4b)이라고 함은, 은도금 등으로 이루어지는 도금층(411b)이 잔존하고 있는 부분이다.
(연결부(43)의 설명)
실드층(4)은, 원주방향으로 이웃하는 금속소선 서로가 이간하고 있는 이간부분(45)을 구비하고 있다. 또한, 모든 금속소선(411)이 이간하고 있을 필요는 없고, 원주방향으로 이웃하는 일부의 금속소선(411) 서로가 접촉하고 있는 접촉부분이 존재하더라도 좋다. 또한 접촉부분에서는, 횡권실드부(41)의 외주에 있어서 원주방향으로 이웃하는 금속소선(411) 상호간의 사이가 일괄도금부(42)에 의하여 충전된 충전부를 구비한다.
그리고 실드층(4)은, 원주방향으로 이웃하는 금속소선(411) 서로가 일괄도금부(42)에 의하여 연결되어 있는 연결부(43)를 구비하고 있다. 일괄도금부(42)는, 둘레방향 및 축방향에 있어서 횡권실드부(41)의 주위 전체를 일괄해서 덮어서, 복수의 금속소선(411)을 기계적 및 전기적으로 접속하도록 형성되는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 관한 동축 케이블(1)의 실드층(4)에서는, 이웃하는 내주부분(4b) 사이에 연결부(43)가 형성되어 있다. 내주부분(4b)의 주위는 일괄도금부(42)에 의하여 덮여져 있지 않기 때문에, 이웃하는 금속소선(411)의 내주부분(4b) 상호간에 또한 절연체(3)의 외면과 일괄도금부(42)(연결부(43))의 내면 사이에는 공기층(44)이 존재한다. 이러한 공기층(44)에 있어서, 절연체(3)의 외면과 대향하는 연결부(43)의 내면은, 연결부(43)의 내부측으로 파이도록 만곡(彎曲)한 형상을 구비하고 있다. 이러한 만곡한 형상을 구비함으로써, 절연체(3)의 외면과 연결부(43)의 내면 사이에 소정의 크기의 공기층(44)을 형성할 수 있기 때문에, 실드효과의 저하가 발생하기 어렵고 소정의 주파수 대역(예를 들면 26GHz까지의 주파수 대역)에서 급격한 감쇠가 발생하기 어려운 동축 케이블(1)로 할 수 있다.
도3은, 동축 케이블(1)을 실제로 시작(試作)하고 실드층(4)을 벗겨서 관찰했을 때의 사진 및 그 확대사진이다. 도3에 나타나 있는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 실드층(4)의 적어도 일부에 있어서, 케이블 지름방향 내측(절연체(3)의 표면으로부터 실드층(4)을 향하는 방향)로부터 보아서, 연결부(43)를 구성하는 일괄도금부(42)와 내주부분(4b)으로 노출하는 도금층(411b)이, 금속소선(411)의 길이방향에 대하여 수직인 방향으로 교대로 배치되어 있다. 즉 실드층(4)을 지름방향 내측으로부터 보면, 일괄도금부(42)를 구성하는 주석과 도금층(411b)을 구성하는 은이, 줄무늬 모양으로 교대로 배치된 상태로 되어 있다.
이웃하는 내주부분(4b)의 사이에 연결부(43)를 구비함으로써, 예를 들면 원주방향으로 이웃하는 모든 금속소선(411) 서로가 접촉하는 경우와 비교하여, 휨이나 비틂을 가했을 때에 일괄도금부(42)가 깨어지거나 벗겨지거나 하기 어려워진다. 즉 금속소선(441) 상호간이 이간하고 있는 부분이 일괄도금부(42)에 의하여 연결된 연결부(43)는, 금속소선(411)보다도 유연성이 있는 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부(42)만으로 구성된다. 휨이나 비틂이 가해졌을 때에, 연결부분의 일괄도금부(42)가 신장하도록 작용하여 실드층(4) 전체의 유연성이 향상된다. 이에 따라, 휨이나 비틂을 가했을 때에 일괄도금부(42)가 깨어지거나 벗겨지거나 하기 어려워진다. 또한, 원주방향으로 이웃하는 금속소선(411) 서로가 이간하는 거리는, 일방의 금속소선(411)의 표면으로부터 타방의 금속소선(411)까지의 최단거리가 금속소선(411)의 외경의 반정도 이하이면, 상기한 작용효과가 얻어지기 쉽다.
또한 연결부(43)에 있어서 일괄도금부(42)의 지름방향을 따른 두께(W)(연결부(43)에 있어서 일괄도금부(42)의 내면으로부터 외면까지의 최단의 직선거리)는, 예를 들면 금속소선(411)의 외경(지름)(d)의 30%(0.3×d) 이상이면, 일괄도금부(42)의 깨짐이 발생하기 어려워진다. 특히, 연결부(43)에 있어서 일괄도금부(42)의 두께(W)가, 금속소선(411)의 외경(지름)(d)과 같거나 그보다도 큰 경우에, 금속소선(411) 상호간의 접합강도가 커지고 또한 깨짐이 발생하기 어려워진다. 또한 동축 케이블(1)에서는, 일괄도금부(42)가 상기한 바와 같은 연결부(43)를 구비함으로써, 케이블 어셈블리를 할 때에, 횡권실드부(41)를 구성하는 복수의 금속소선(411)이 일괄도금부(42)에 달라붙은 상태에서, 복수의 금속소선(411)의 권취방향을 따라 나선상으로 권취하면서 실드층(4)이 제거되기 쉬워진다. 연결부(43)에 있어서의 일괄도금부(42)의 두께(W)의 상한치로서는, 예를 들면 금속소선(411)의 외경(d)의 130%(1.3×d)이면 좋다. 또한, 금속소선(411)의 외경(d)은 예를 들면 0.02mm∼0.10mm 이다. 연결부(43)의 두께(W)나 금속소선(411)의 외경(d)은, 예를 들면 광학현미경 혹은 전자현미경을 사용하여 동축 케이블(1)의 횡단면(동축 케이블(1)의 길이방향에 수직인 단면)을 관찰함으로써 구해진다.
예를 들면, 실드층(4)을 횡권실드부(41)만으로 구성하면, 금속소선(411) 사이에 간격이 발생해서 노이즈 특성이 저하해버린다. 또한 금속소선(411)의 사이에 발생하는 간격의 영향에 의하여 소정의 주파수 대역(예를 들면 10GHz∼25GHz의 대역)에서 급격한 감쇠가 발생하는 서크아웃라고 불리는 현상이 발생해버린다. 본 실시형태와 같이, 횡권실드부(41)의 주위 전체를 덮도록 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부(42)를 형성함으로써, 일괄도금부(42)에 의하여 금속소선(411) 사이의 간격을 메울 수 있어서 실드효과를 향상시킬 수 있다. 이에 따라 신호전송의 손실이 발생하기 어려워진다. 또한 금속소선(411) 사이의 간격이 없어짐으로써 서크아웃의 발생을 억제할 수 있다.
또한 횡권실드부(41)의 주위를 덮도록 일괄도금부(42)를 형성함으로써, 단말가공시에 케이블 단말부에 있어서 시스(5)를 제거해 실드층(4)을 노출시켰을 때에, 금속소선(411)이 풀리기 어려워져서 단말가공을 용이하게 할 수 있다. 또한 횡권실드부(41)의 주위를 덮도록 일괄도금부(42)를 형성함으로써, 케이블 길이방향에 있어서 임피던스를 안정되고 일정하게 유지하는 것도 가능하게 된다.
도4(a)는, 절연체(3)로부터 벗긴 실드층(4)에 있어서 은이 존재하는 영역을 분석한 결과를 나타내는 사진이며, 도4(b)는 벗긴 실드층(4)에 있어서 주석이 존재하는 영역을 분석한 결과를 나타내는 사진이다. 도4(a), (b)에서는, 벗긴 실드층(4)을 케이블 지름방향 내측으로부터 관찰한 상태를 나타내고 있고, 양자의 축척(縮尺)은 동일하다. 도4(a)에서는 색이 엷은 부분이, 은(Ag)이 존재하고 있는 영역을 나타내고 있고, 도4(b)에서는 색이 엷은 부분이, 주석(Sn)이 존재하고 있는 영역을 나타내고 있다. 또한, 도4(a), (b)는, SEM을 사용한 EDX 분석으로부터 얻어지는 데이터를 원소 매핑(元素 mapping)함으로써 얻어진 것이다.
도4(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이, 실드층(4)에서는, 케이블 지름방향 내측으로부터 보아서, 은(Ag)이 존재하고 있는 영역의 폭이, 주석(Sn)이 존재하고 있는 영역의 폭보다도 커져 있다. 즉 본 실시형태에서는, 케이블 지름방향 내측으로부터 보아서, 내주부분(4b)으로 노출하는 도금층(411b)의 폭이, 연결부(43)를 구성하는 일괄도금부(42)의 폭보다도 커져 있다. 여기에서 말하는 폭이라 함은, 도금층(411b)과 일괄도금부(42)의 배열방향(도4(a), (b)의 상하방향)에 있어서의 폭으로서, 금속소선(411)의 길이방향에 대하여 수직인 방향의 폭을 말한다.
절연체(3)측으로부터 실드층(4)으로 전류(실드전류)가 흐를 때에, 이 실드전류가, 도전율이 높은 은으로 이루어지는 도금층(411b)으로 흐르는 쪽이 손실이 작아져서서 전송특성이 향상된다. 그 때문에 본 실시형태와 같이, 케이블 지름방향 내측으로부터 보아서, 도금층(411b)의 폭을 일괄도금부(42)(연결부(43))의 폭보다도 크게 함으로써, 실드전류가 도금층(411b)으로 흐르기 쉬워져서 전송특성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 특히, 도금층(411b)의 폭이 클수록 내주부분(4b)의 영역이 커지고, 절연체(3)로부터 일괄도금부(42)(연결부(43))의 내면까지의 거리가 멀어지기 때문에, 주석으로 이루어지는 일괄도금부(42)에 실드전류가 흐르기 어려워져서 전송특성이 보다 향상된다.
(동축 케이블(1)의 특성평가)
본 실시형태에 관한 동축 케이블(1)을 제작해서 실시예로 하여 주파수 특성의 평가를 하였다. 케이블장은 1m로 하였다. 또한 실시형태에 있어서의 동축 케이블(1)에서는, 도체(2)로서, 외경이 0.023mm인 연동선으로 이루어지는 금속소선(21)을 7개 연선한 것을 사용하고, 절연체(3)로서 PFA(퍼플루오로알콕시알칸)를 튜브압출해서 이루어지는 것을 사용하고, 횡권실드부(41)로서 외경이 0.025mm(43AWG)이고 표면에 은도금을 구비하는 금속소선(411)을 22개 나선상으로 감은 것을 사용하고, 일괄도금부(42)로서 용융된 주석으로 이루어지는 용융도금을 사용하고, 시스(5)로서 불소수지로 이루어지는 것을 사용하였다. 주파수 특성의 평가에서는, 네트워크어낼라이저를 사용하여 전송특성 S21의 측정을 하였다. 측정범위는 10MHz∼30GHz로 하고, 출력파워는 -8dBm로 하였다. 측정결과를 도5에 나타낸다.
도5에 나타나 있는 바와 같이, 실시형태의 동축 케이블(1)에서는, 20GHz 이후까지(예를 들면 26GHz까지) 급격한 감쇠가 보이지 않아서 서크아웃이 억제되고 있는 것을 확인할 수 있었다. 도5의 결과로부터, 적어도 25GHz 이하의 주파수 대역에 있어서 서크아웃이 없는 것을 확인할 수 있었다.
(케이블 어셈블리)
다음에 동축 케이블(1)을 사용한 케이블 어셈블리에 대해서 설명한다. 도6은, 본 실시형태에 관한 케이블 어셈블리의 단말부를 나타내는 단면도이다.
도6에 나타나 있는 바와 같이, 케이블 어셈블리(10)는, 본 실시형태에 관한 동축 케이블(1)과, 동축 케이블(1)의 적어도 일방의 단부에 일체로 설치된 단말부재(11)를 구비하고 있다.
단말부재(11)는, 예를 들면 커넥터, 센서, 커넥터나 센서내에 탑재되는 기판 혹은 전자기기내의 기판 등이다. 도6에서는, 단말부재(11)가 기판(11a)일 경우를 나타내고 있다. 기판(11a)에는, 도체(2)가 접속되는 신호전극(12) 및 실드층(4)이 접속되는 그라운드 전극(13)이 형성되어 있다. 기판(11a)은, 수지로 이루어지는 기재(16)에 신호전극(12) 및 그라운드 전극(13)을 포함하는 도체패턴이 인쇄된 인쇄기판으로 이루어진다.
동축 케이블(1)의 단말부에 있어서는, 단말로부터 소정의 길이의 부분의 시스(5)가 제거되어 실드층(4)이 노출되어 있고, 또한 노출된 실드층(4) 및 절연체(3)의 단말부가 제거되어 도체(2)가 노출되어 있다. 노출된 도체(2)가 땜납 등의 접속재(14)에 의하여 신호전극(12)에 고정되어, 도체(2)가 신호전극(12)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한 노출된 실드층(4)이 땜납 등의 접속재(15)에 의하여 그라운드 전극(13)에 고정되어, 실드층(4)이 그라운드 전극(13)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 도체(2)나 실드층(4)의 접속은 땜납 등의 접속재(14, 15)를 사용하지 않더라도 좋아서, 예를 들면 고정용의 기구에 도체(2)나 실드층(4)을 코킹(caulking) 등에 의하여 고정함으로써 도체(2)나 실드층(4)을 접속해도 좋다. 또한 단말부재(11)가 커넥터나 센서일 경우에, 도체(2)나 실드층(4)을 직접 전극이나 소자에 접속하는 구성으로 하더라도 좋다.
(실시형태의 작용 및 효과)
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 동축 케이블(1)에서는, 실드층(4)은, 절연체(3)의 주위를 덮도록 복수의 금속소선(411)이 나선상으로 권취된 횡권실드부(41)와, 횡권실드부(41)의 주위를 덮고 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부(42)를 구비하고, 실드층(4)은, 원주방향으로 이웃하는 금속소선(411) 서로가 이간하고 있는 이간부분(45)에 있어서, 원주방향으로 이웃하는 금속소선(411) 서로가 일괄도금부(42)에 의하여 연결되어 있는 연결부(43)를 구비하고, 또한 실드층(4)은, 복수의 금속소선(411)이 일괄도금부(42)로 덮여지지 않고 도금층(411b)이 노출된 내주부분(4b)을 구비하고, 이웃하는 내주부분(4b)의 사이에 연결부(43)가 형성되어 있다.
이렇게 구성함으로써 실드층(4)이 일괄도금부(42)를 통하여 대략 전체 둘레에서 연결되게 되고, 횡권실드부(41)의 금속소선(411) 사이의 간격을 일괄도금부(42)로 메우는 것이 가능하게 되어, 노이즈 특성을 향상시키고 서크아웃의 발생을 억제할 수 있다. 즉 본 실시형태에 의하면, 실드효과의 저하가 발생하기 어렵고, 소정의 주파수 대역(예를 들면 26GHz까지의 주파수 대역)에서 급격한 감쇠가 발생하기 어려운 동축 케이블(1)이 구현된다. 또한 금속소선(411) 서로의 사이에 삽입되도록 일괄도금부(42)가 형성됨으로써, 금속소선(411) 상호간의 접합강도를 향상시킬 수 있고 또한 일괄도금부(42)가 벗겨지기 어려워진다.
(실시형태의 정리)
다음에 이상에서 설명한 실시형태로부터 파악되는 기술사상에 대해서, 실시형태에 있어서의 부호 등을 원용해서 기재한다. 다만, 이하의 기재에 있어서의 각 부호 등은 특허청구범위에 있어서의 구성요소를 실시형태에 구체적으로 나타낸 부재 등에 한정시키는 것은 아니다.
[1]도체(2)와, 상기 도체(2)의 주위를 덮는 절연체(3)와, 상기 절연체(3)의 주위를 덮는 실드층(4)과, 상기 실드층(4)의 주위를 덮는 시스(5)를 구비하고, 상기 실드층(4)은, 최외층에 도금층(411b)을 구비하는 복수의 금속소선(411)을 상기 절연체(3)의 주위에 나선상으로 감아서 구성된 횡권실드부(41)와, 상기 횡권실드부(41)의 주위를 덮고 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부(42)를 구비하고, 상기 실드층(4)은, 원주방향으로 이웃하는 상기 금속소선(411) 상호간이 이간하고 있는 이간부분(45)에 있어서 원주방향으로 이웃하는 상기 금속소선(411) 상호간이 상기 일괄도금부(42)에 의하여 연결되어 있는 연결부(43)를 구비하고, 또한 상기 실드층(4)은, 상기 복수의 금속소선(411)이 상기 일괄도금부(42)로 덮여지지 않고 상기 도금층(411b)이 노출된 내주부분(4b)을 구비하고, 이웃하는 상기 내주부분(4b)의 사이에 상기 연결부(43)가 형성되어 있는 동축 케이블(1).
[2]상기 실드층(4)의 적어도 일부에 있어서, 케이블 지름방향 내측으로부터 보아서, 상기 연결부(43)를 구성하는 상기 일괄도금부(42)와 상기 내주부분(4b)으로 노출하는 상기 도금층(411b)이, 상기 금속소선(411)의 길이방향에 대하여 수직인 방향으로 교대로 배치되어 있는 상기 [1]에 기재되어 있는 동축 케이블(1).
[3]케이블 지름방향 내측으로부터 보아서, 상기 내주부분(4b)으로 노출하는 상기 도금층(411b)의 폭이, 상기 연결부(43)를 구성하는 상기 일괄도금부(42)의 폭보다도 큰, 상기 [2]에 기재되어 있는 동축 케이블(1).
[4]상기 도금층(411b)의 도전율이, 상기 일괄도금부(42)의 도전율보다도 높은, 상기 [1] 내지 [3] 중의 어느 하나에 기재되어 있는 동축 케이블(1).
[5]상기 도금층(411b)이 은으로 이루어지고, 상기 일괄도금부(42)가 주석으로 이루어진, 상기 [1] 내지 [4] 중의 어느 하나에 기재되어 있는 동축 케이블(1).
[6]상기 실드층(4)은, 상기 복수의 금속소선(411)이 상기 일괄도금부(42)에 의하여 덮여지는 외주부분(4a)을 구비하고, 상기 외주부분(4a)은, 상기 복수의 금속소선(411)과 상기 일괄도금부(42) 사이에 금속간 화합물(411c)을 구비하는, 상기 [1] 내지 [5]의 어느 하나에 기재되어 있는 동축 케이블(1).
[7]상기 [1] 내지 [6] 중의 어느 하나에 기재되어 있는 동축 케이블(1)과, 상기 동축 케이블(1)의 적어도 일방의 단부에 일체로 설치된 단말부재(11)를 구비하는 케이블 어셈블리(10).
이상, 본 발명의 실시형태1에 관하여 설명하였으나, 상기에 기재한 실시형태는 특허청구범위에 관한 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 실시형태 중에서 설명한 특징의 조합의 모두가 발명의 과제의 해결 수단에 필수적이지는 아니라는 점에 유의해야 한다. 또한, 본 발명은, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변형해서 실시할 수 있다.
[실시형태2]
다음에, 본 발명의 다른 실시형태인 실시형태2를 첨부된 도면을 따라서 설명한다. 본 실시형태에 있어서, 실시형태1과 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고, 그에 대한 설명은 생략되거나 설명의 연속성을 위하여 동일한 내용이 반복될 수 있다.
(동축 케이블(1)의 전체 구성)
도1은, 본 실시형태에 관한 동축 케이블(1)을 나타내는 도면으로서, (a)는 길이방향에 수직인 단면을 나타내는 단면도, (b)는 그 요부 확대도이다.
도1(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이 동축 케이블(1)은, 도체(2)와, 도체(2)의 주위를 덮도록 형성되어 있는 절연체(3)와, 절연체(3)의 주위를 덮도록 형성되어 있는 실드층(4)과, 실드층(4)의 주위를 덮도록 형성되어 있는 시스(5)를 구비하고 있다.
도체(2)는, 복수개의 금속소선(21)을 연선한 연선도체로 이루어진다. 본 실시형태에서는, 외경 0.023mm의 연동선으로 이루어지는 금속소선(21)을 7개 연선한 도체(2)를 사용하였다. 이에 한정되지 않고, 도체(2)로서는, 금속소선(21)을 연선한 후에, 케이블 길이방향에 수직인 단면형상이 원형이 되도록 압축가공된 압축연선도체를 사용할 수도 있다. 도체(2)로서 압축연선도체를 이용함으로써 도전율이 향상하여 양호한 전송특성이 얻어짐과 아울러 구부리기 용이함도 유지할 수 있다. 또한 금속소선(21)은, 도전율이나 기계적 강도를 향상시키는 관점으로부터, 주석(Sn), 은(Ag), 인듐(In), 티타늄(Ti), 마그네슘(Mg), 철(Fe) 등을 포함하는 구리합금선이더라도 좋다.
절연체(3)는, 예를 들면 PFA나 FEP(4불화에틸렌/6불화프로필렌 공중합체)불소수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등으로 이루어진다. 절연체(3)는, 발포수지이더라도 좋고, 내열성을 향상시키기 위해 가교된 수지로 구성되더라도 좋다. 또한 절연체(3)는 더 다층구조로 되어 있어도 좋다. 예를 들면 도체(2)의 주위에 비발포의 폴리에틸렌으로 이루어지는 제1비발포층을 형성하고, 제1비발포층의 주위에 발포 폴리에틸렌으로 이루어지는 발포층을 형성하고, 발포층의 주위에 비발포의 폴리에틸렌으로 이루어지는 제2비발포층을 형성한 3층구성으로 할 수도 있다. 본 실시형태에서는, 도체(2)의 주위에, PFA로 이루어지는 절연체(3)를 튜브압출에 의하여 형성하였다. 절연체(3)를 튜브압출에 의하여 형성함으로써 단말가공시에 도체(2)로부터 절연체(3)를 벗기기 쉬워져서 단말가공성이 향상된다.
시스(5)는, 예를 들면 PFA나 FEP 등의 불소수지, 폴리염화비닐, 가교 폴리올레핀 등으로 이루어진다. 본 실시형태에서는, 불소수지로 이루어지는 시스(5)를 튜브압출에 의하여 형성하였다.
(실드층(4))
본 실시형태에 관한 동축 케이블(1)에서는, 실드층(4)은, 절연체(3)의 주위에 복수의 금속소선(411)을 나선상으로 감은 횡권실드부(41)와, 횡권실드부(41)의 주위 전체를 일괄해서 덮도록 형성된 도전성의 일괄도금부(42)를 구비한다.
본 실시형태에서는, 일괄도금부(42)에 의하여 금속소선(411)이 고정되는 것이기 때문에, 동축 케이블(1)의 구부리기 용이함을 확보하기 위해서, 금속소선(411)로서는 소성변형하기 쉬운 저내력의 재질로 이루어지는 것을 사용할 필요가 있다. 더 구체적으로는 금속소선(411)로서는, 인장강도가 200MPa 이상 380Pa 이하이며 또한 신장이 7% 이상 20% 이하인 것을 사용하면 좋다.
본 실시형태에서는, 금속소선(411)으로서, 연동선으로 이루어지는 금속선(411a)의 주위에 은으로 이루어지는 도금층(411b)을 구비하는 은도금 연동선을 사용하였다. 또, 금속선(411a)로서는, 연동선에 한정되지 않고 구리합금선, 알루미늄선, 알루미늄 합금선 혹은 순동에 미량의 금속원소(예를 들면 티타늄, 마그네슘 등)을 첨가한 저연화온도의 선재 등을 사용할 수 있다. 또한 도금층(411b)을 구성하는 금속은 은에 한정되지 않고, 예를 들면 주석이나 금이더라도 좋다. 다만 동축 케이블(1)의 전기특성을 양호하게 하기 위해서, 도금층(411b)은 도전율이 높은 것이 바람직하고, 적어도 일괄도금부(42)보다도 도전율이 높은 재질로 이루어지는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 즉 도전율이 높은 은으로 이루어지는 도금층(411b)을 사용하는 것이 더 바람직하다고 말할 수 있다. 여기에서는, 외경 0.025mm의 은도금 연동선으로 이루어지는 금속소선(411)을 22개 사용함으로써 횡권실드부(41)를 형성하였다.
또한 본 실시형태에서는, 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부(42)로서 주석으로 이루어지는 것을 사용하였다. 다만, 이에 한정되지 않고, 일괄도금부(42)로서, 예를 들면 은, 금, 구리, 아연 등으로 이루어지는 것을 사용할 수 있다. 다만, 제조의 용이성의 관점으로부터, 주석으로 이루어지는 일괄도금부(42)를 사용하는 것이 더 바람직하다고 말할 수 있다.
도2는, 일괄도금부(42)의 형성을 설명하는 도면이다. 우선, 일괄도금부(42)의 형성에 앞서서, 절연체(3)의 주위에 복수개의 금속소선(411)을 연선하여 횡권실드부(41)를 형성한다. 절연체(3)의 주위에 횡권실드부(41)를 설치한 것을 케이블 기체(101)라고 호칭한다. 일괄도금부(42)를 형성할 때에는, 우선, 송출장치(102)에 케이블 기체(101)를 감은 드럼(102a)을 세트하고, 송출장치(102)로부터 케이블 기체(101)를 송출한다. 송출장치(102)로부터 송출된 케이블 기체(101)는 플럭스통(103)에 유입되어, 케이블 기체(101)의 주위(즉 횡권실드부(41)의 주위)에 플럭스가 도포된다. 플럭스는, 횡권실드부(41)의 주위 전체에 용융된 주석이 일괄해서 부착되기 쉽게 하기 위한 것으로서, 염소와 아연을 주성분으로 하고 있다. 플럭스로서는, 예를 들면 로진계의 플럭스 등을 사용할 수 있다.
플럭스통(103)을 통과한 케이블 기체(101)는, 250도 이상 300도 미만의 온도로 용융된 주석을 저장한 도금통(104)에 유입되고, 다이스(105)를 통과한다. 다이스(105)의 통과후에, 남은 주석이 냉각됨으로써 일괄도금부(42)가 형성된다. 즉 일괄도금부(42)는 용융도금에 의하여 형성된 용융도금층이다. 그 후에 일괄도금부(42)를 형성한 케이블 기체(101)를 권취기(106)로 권취한다. 또한, 횡권실드부(41)가 형성된 케이블 기체(101)를 도금통(104)에 통과시킬 때의 선속도는, 예를 들면 40m/min 이상 80m/min 이하이며, 더 바람직하게는 50m/min 이상 70m/min 이하이다.
일괄도금부(42)를 형성할 때에, 용융된 주석(즉 용융도금)에 접촉하는 부분의 도금층(411b)을 구성하는 은은 도금통(104)내의 주석으로 확산하여, 금속소선(411)과 일괄도금부(42) 사이(즉 금속선(411a)과 일괄도금부(42) 사이로서 당해 금속선(411a)의 표면과 접촉하는 부분)에 구리와 주석을 포함하는 금속간 화합물(411c)이 형성된다. 본 발명자들이, SEM(주사형 전자현미경)을 사용한 EDX 분석(에너지 분산형 X선분광법에 의한 분석)을 한 바, 금속소선(411)의 표면(금속소선(411)과 일괄도금부(42)와 사이)에, 구리와 주석으로 이루어지는 금속간 화합물(411c)이 층상(層狀)으로 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 즉 금속간 화합물(411c)은, 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부(42)를 구성하는 금속원소(주석 등)와 금속소선(411)의 주성분을 구성하는 금속원소(구리 등)가 금속적으로 확산반응해서 금속소선(411)의 표면에 화합물층이 형성된 것이다. 금속간 화합물(411c)의 층의 두께는 예를 들면 0.2μm∼1.5μm 정도이다. 또한, 금속간 화합물(411c)에는 도금층(411b)을 구성하는 은이 포함되어 있다고 생각되지만, 금속간 화합물(411c)에 있어서 은의 함유량은, EDX 분석에서 검출이 어려울 정도의 극히 미량이다.
실드층(4)은, 금속소선(411)과 일괄도금부(42) 사이에 금속간 화합물(411c)이 형성됨으로써, 동축 케이블(1)을 반복해서 구부렸을 때나 비틀었을 때에, 금속소선(411)의 표면으로부터 일괄도금부(42)가 벗겨지기 어려워서, 금속소선(411)과 일괄도금부(42) 사이에 간격이 발생하기 어려워진다. 이에 따라 동축 케이블(1)에서는, 휨이나 비틂이 가해진 경우에도, 횡권실드부(41)의 외측으로부터 일괄도금부(42)에 의하여 횡권실드부(41)를 고정한 상태를 유지할 수 있어, 실드층(4)과 도체(2)의 거리가 변화되기 어려워진다. 그 때문에 동축 케이블(1)에서는, 휨이나 비틂에 의하여 실드효과의 저하가 발생하기 어려워서, 소정의 주파수 대역에서 급격한 감쇠도 발생하기 어렵게 할 수 있다. 금속간 화합물(411c)의 층의 두께는, 예를 들면 광학현미경 혹은 전자현미경을 사용하여 동축 케이블(1)의 횡단면(동축 케이블(1)의 길이방향에 수직인 단면)을 관찰함으로써 구해진다.
일괄도금부(42)와 접촉하지 않는 부분의 금속소선(411)(도금시에 용융된 주석과 접촉하지 않는 부분의 금속소선(411))에는, 은으로 이루어지는 도금층(411b)이 잔존한다. 즉 케이블 지름방향에 있어서 내측(절연체(3)측)의 부분의 금속소선(411)에는, 은으로 이루어지는 도금층(411b)이 잔존한다. 즉 본 실시형태에 관한 동축 케이블(1)에 있어서의 실드층(4)은, 복수의 금속소선(411)이 일괄도금부(42)에 의하여 덮여지는 외주부분(4a)보다도, 복수의 금속소선(411)이 일괄도금부(42)로 덮여지지 않고 도금층(411b)이 노출된 내주부분(4b)의 도전율이 높아져 있다. 고주파신호의 전송에 있어서는, 전류는 실드층(4)에 있어서 절연체(3)측으로 집중하기 때문에, 은 등 높은 도전율을 구비하는 도금층(411b)이 실드층(4)의 내주부분(4b)에 존재함으로써, 실드층(4)의 도전성의 저하를 억제하여 양호한 감쇠특성을 유지할 수 있다. 일괄도금부(42)를 구성하는 주석도금의 도전율은 15%IACS이며, 도금층(411b)을 구성하는 은도금의 도전율은 108%IACS다.
또한, 여기에서 말하는 외주부분(4a)이라 함은, 금속소선(411)이 용융도금시에 용융된 도금(주석 등)에 접촉하는 부분(즉 금속간 화합물(411c)이 형성된 부분)이다. 또한 내주부분(4b)이라 함은, 은도금 등으로 이루어지는 도금층(411b)이 잔존하고 있는 부분이다.
(연결부(43)의 설명)
실드층(4)은, 원주방향으로 이웃하는 금속소선 서로가 이간하고 있는 이간부분(45)을 구비하고 있다. 또한, 모든 금속소선(411)이 이간하고 있을 필요는 없고, 원주방향으로 이웃하는 일부의 금속소선(411) 서로가 접촉하고 있는 접촉부분이 존재하더라도 좋다. 또한 접촉부분에서는, 횡권실드부(41)의 외주에 있어서 원주방향으로 이웃하는 금속소선(411) 상호간의 사이가 일괄도금부(42)에 의하여 충전(充塡)된 충전부를 구비한다.
그리고 실드층(4)은, 원주방향으로 이웃하는 금속소선(411) 서로가 일괄도금부(42)에 의하여 연결되어 있는 연결부(43)를 구비하고 있다. 일괄도금부(42)는, 둘레방향 및 축방향에 있어서 횡권실드부(41)의 주위 전체를 일괄해서 덮어서, 복수의 금속소선(411)을 기계적 및 전기적으로 접속하도록 형성되는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 관한 동축 케이블(1)의 실드층(4)에서는, 이웃하는 내주부분(4b)의 사이에 연결부(43)가 형성되어 있다. 내주부분(4b)의 주위는 일괄도금부(42)에 의하여 덮여져 있지 않기 때문에, 이웃하는 금속소선(411)의 내주부분(4b) 상호간에 또한 절연체(3)의 외면과 일괄도금부(42)(연결부(43))의 내면 사이에는 공기층(44)이 존재한다. 이 공기층(44)에 있어서, 절연체(3)의 외면과 대향하는 연결부(43)의 내면은 연결부(43)의 내부측으로 파이도록 만곡한 형상을 구비하고 있다. 이러한 만곡한 형상을 구비함으로써 절연체(3)의 외면과 연결부(43)의 내면 사이에 소정의 크기의 공기층(44)을 형성할 수 있기 때문에, 실드효과의 저하가 발생하기 어렵고, 소정의 주파수 대역(예를 들면 26GHz까지의 주파수 대역)에서 급격한 감쇠가 발생하기 어려운 동축 케이블(1)로 할 수 있다.
도3은, 동축 케이블(1)을 실제로 시작하여 실드층(4)을 벗겨서 관찰했을 때의 사진 및 그 확대사진이다. 도3에 나타나 있는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 실드층(4)의 적어도 일부에 있어서, 케이블 지름방향 내측(절연체(3)의 표면으로부터 실드층(4)을 향하는 방향)으로부터 보아서, 연결부(43)를 구성하는 일괄도금부(42)와 내주부분(4b)으로 노출하는 도금층(411b)이, 금속소선(411)의 길이방향에 대하여 수직인 방향으로 교대로 배치되어 있다. 즉 실드층(4)을 케이블 지름방향 내측으로부터 보면, 일괄도금부(42)를 구성하는 주석과 도금층(411b)을 구성하는 은이, 줄무늬 모양으로 교대로 배치된 상태로 되어 있다.
이웃하는 내주부분(4b)의 사이에 연결부(43)를 구비함으로써, 예를 들면 원주방향으로 이웃하는 모든 금속소선(411) 서로가 접촉하는 경우와 비교하여, 휨이나 비틂을 가했을 때에 일괄도금부(42)가 깨어지거나 벗겨지거나 하기 어려워진다. 즉 금속소선(411) 서로가 이간하고 있는 부분이 일괄도금부(42)에 의하여 연결된 연결부(43)는, 금속소선(411)보다도 유연성이 있는 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부(42)만으로 구성된다. 휨이나 비틂이 가해졌을 때에, 연결부분의 일괄도금부(42)가 신장하도록 작용하여 실드층(4) 전체의 유연성이 향상된다. 이에 따라 휨이나 비틂을 가했을 때에 일괄도금부(42)가 깨어지거나 벗겨지거나 하기 어려워진다. 또한, 원주방향으로 이웃하는 금속소선(411) 서로가 이간하는 거리는, 일방의 금속소선(411)의 표면으로부터 타방의 금속소선(411)까지의 최단거리가 금속소선(411)의 외경의 반정도 이하이면, 상기한 작용효과가 얻어지기 쉽다.
또한 연결부(43)에 있어서의 일괄도금부(42)의 지름방향을 따른 두께(W)(연결부(43)에 있어서의 일괄도금부(42)의 내면으로부터 외면까지의 최단의 직선거리)는, 예를 들면 금속소선(411)의 외경(지름)(d)의 30%(0.3×d)이상이면, 일괄도금부(42)의 깨짐이 발생하기 어려워진다. 특히, 연결부(43)에 있어서의 일괄도금부(42)의 두께(W)가, 금속소선(411)의 외경(지름)(d)과 같거나 그보다도 큰 경우에, 금속소선(411) 상호간의 접합강도가 커지고 또한 깨짐이 발생하기 어려워진다. 또한 동축 케이블(1)에서는, 일괄도금부(42)가 상기한 바와 같은 연결부(43)를 구비함으로써, 케이블 어셈블리를 할 때에, 횡권실드부(41)를 구성하는 복수의 금속소선(411)이 일괄도금부(42)에 달라붙은 상태에서, 복수의 금속소선(411)의 권취방향을 따라 나선상으로 권취하면서 실드층(4)이 제거되기 쉬워진다. 연결부(43)에 있어서의 일괄도금부(42)의 두께(W)의 상한치로서는, 예를 들면 금속소선(411)의 외경(d)의 130%(1.3×d)이면 좋다. 또한, 금속소선(411)의 외경(d)은 0.209mm 이상 1.020mm 이하이다. 연결부(43)의 두께(W)나 금속소선(411)의 외경(d)은, 예를 들면 광학현미경 혹은 전자현미경을 사용하여 동축 케이블(1)의 횡단면(동축 케이블(1)의 길이방향에 수직인 단면)을 관찰함으로써 구해진다.
예를 들면 실드층(4)을 횡권실드부(41)만으로 구성하면, 금속소선(411) 사이에 간격이 발생해서 노이즈 특성이 저하해버린다. 또한 금속소선(411)의 사이에 발생하는 간격의 영향에 의하여 소정의 주파수 대역(예를 들면 10GHz∼25GHz의 대역)에서 급격한 감쇠가 발생하는 서크아웃라고 불리는 현상이 발생해버린다. 본 실시형태와 같이, 횡권실드부(41)의 주위 전체를 덮도록 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부(42)를 형성함으로써, 일괄도금부(42)에 의하여 금속소선(411) 사이의 간격을 메울 수 있어서 실드효과를 향상시킬 수 있다. 이에 따라 신호전송의 손실이 발생하기 어려워진다. 또한 금속소선(411) 사이의 간격이 없어짐으로써 서크아웃의 발생을 억제할 수 있다.
또한 횡권실드부(41)의 주위를 덮도록 일괄도금부(42)를 형성함으로써, 단말가공시에 케이블 단말부에 있어서 시스(5)를 제거하여 실드층(4)을 노출시켰을 때에, 금속소선(411)이 풀리기 어려워져서 단말가공을 용이하게 할 수 있다. 또한 횡권실드부(41)의 주위를 덮도록 일괄도금부(42)를 형성함으로써, 케이블 길이방향에 있어서 임피던스를 안정되고 일정하게 유지하는 것도 가능하게 된다.
도4(a)는, 절연체(3)로부터 벗긴 실드층(4)에 있어서 은(Ag)이 존재하는 영역을 분석한 결과를 나타내는 사진이고, 도4(b)는, 벗긴 실드층(4)에 있어서 주석(Sn)이 존재하는 영역을 분석한 결과를 나타내는 사진이다. 도4(a), (b)에서는, 벗긴 실드층(4)을 케이블 지름방향 내측으로부터 관찰한 상태를 나타내고 있고 양자의 축척은 동일하다. 도4(a)에서는 색이 엷은 부분이 은(Ag)이 존재하고 있는 영역을 나타내고 있고, 도4(b)에서는 색이 엷은 부분이 주석(Sn)이 존재하고 있는 영역을 나타내고 있다. 또한, 도4(a), (b)는, SEM을 사용한 EDX 분석으로부터 얻어지는 데이터를 원소 매핑함으로써 얻어진 화상이다.
도4(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이, 실드층(4)에서는, 케이블 지름방향 내측으로부터 보아서, 은(Ag)이 존재하고 있는 영역의 폭이 주석(Sn)이 존재하고 있는 영역의 폭보다도 커져 있다. 즉 본 실시형태에서는, 케이블 지름방향 내측으로부터 보아서, 내주부분(4b)으로 노출하는 도금층(411b)의 폭이 연결부(43)를 구성하는 일괄도금부(42)의 폭보다도 커져 있다. 여기에서 말하는 폭이라 함은, 도금층(411b)과 일괄도금부(42)의 배열방향(도4(a), (b)의 상하방향)에 있어서의 폭으로서, 금속소선(411)의 길이방향에 대하여 수직인 방향의 폭을 말한다.
절연체(3)측으로부터 실드층(4)으로 전류(실드전류)가 흐를 때에, 이 실드전류가, 도전율이 높은 은으로 이루어지는 도금층(411b)에 흐르는 쪽이 손실이 작아져서 전송특성이 향상된다. 그 때문에, 본 실시형태와 같이, 케이블 지름방향 내측으로부터 보아서, 도금층(411b)의 폭을 일괄도금부(42)(연결부(43))의 폭보다도 크게 함으로써, 실드전류가 도금층(411b)으로 흐르기 쉬워져서 전송특성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 특히, 도금층(411b)의 폭이 클수록 내주부분(4b)의 영역이 커지고, 절연체(3)로부터 일괄도금부(42)(연결부(43))의 내면까지의 거리가 멀어지기 때문에, 주석으로 이루어지는 일괄도금부(42)에 실드전류가 흐르기 어려워져서 전송특성이 보다 향상한다.
(플럭스 잔사의 영향의 억제)
상기한 바와 같이 일괄도금부(42)를 형성하는 때에는, 횡권실드부(41)의 주위에 플럭스를 도포한 후에, 도금통(104)에 유입해서 용융도금에 의하여 일괄도금부(42)를 형성한다. 본 발명자들이 검토를 한 바, 일괄도금부(42)의 형성후에 있어서도, 실드층(4)에 플럭스의 잔사(殘渣)가 존재하는 것이 확인되었다. 플럭스의 잔사는, 용융도금시에 용융된 주석에 접촉하지 않는 부분, 즉 금속소선(411)이 일괄도금부(42)로 덮여지지 않고 도금층(411b)이 노출된 내주부분(4b)에 존재하는 것을 알았다. 상기한 바와 같이, 플럭스는 염소를 포함하기 때문에, 플럭스의 잔사가 존재하면, 당해 잔사에 포함되는 염소의 영향에 의하여 주석으로 이루어지는 일괄도금부(42)에 부식이 발생해버릴 우려가 있다. 일괄도금부(42)에 부식이 발생하면, 예를 들면 연결부(43)에 깨짐이 발생하거나, 연결부(43)를 지름방향으로 관통하는 구멍이 발생하거나 할 우려가 있어, 이에 따라 실드효과가 저하해서 전송특성이 열화해버릴 우려가 있다.
거기에서, 본 실시형태에서는, 내주부분(4b)에 잔존하는 플럭스의 성분인 염소를 감소시킴으로써, 일괄도금부(42)에 부식이 발생하기 어려워 내식성이 우수한 동축 케이블(1)의 구현을 도모하였다. 더 구체적으로는, 본 실시형태에 관한 동축 케이블(1)에서는, 절연체(3)로부터 벗긴 실드층(4)에 있어서 절연체(3)측의 면에 대하여, 0.015mm2 이상 0.300mm2 이하의 임의의 분석영역에서 원소분석을 했을 때에, 분석영역상에서 염소가 존재하는 영역인 염소존재영역의 면적이 분석영역의 면적의 5% 이하(0% 이상 5% 이하)이다. 이하, 염소존재영역을 분석하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
(염소존재영역의 분석)
도7은, 염소존재영역을 분석할 때의 절차를 나타내는 흐름도이다. 도7에 나타나 있는 바와 같이, 우선 스텝S1에서, 평가대상이 되는 동축 케이블(1)에 있어서 절연체(3)로부터 실드층(4)을 벗긴다. 그 후에 스텝S2에서, 벗긴 실드층(4)에 있어서 절연체(3)측의 면(케이블 지름방향 내측의 면, 내주부분(4ｂ)측의 면)의 임의의 영역을 분석영역으로 설정하고, 이 분석영역의 화상(이하, SEM 화상이라고 한다)을 SEM에 의하여 취득한다.
분석영역에 대해서는, 지나치게 넓게 설정하면, 평가정밀도가 열화(劣化)될 우려가 있고, 지나치게 좁게 설정하면, 분석영역의 선택방법에 의하여 평가대상이 되는 염소존재영역의 면적이 크게 다르게 되어버릴 우려가 있다. 그 때문에, 평가하는 동축 케이블(1)의 크기(더 상세하게는 금속소선(411)의 굵기)에 대응하여, 분석영역의 크기(즉 SEM의 배율)를 적절하게 설정할 필요가 있다. 본 발명자들이 검토한 바, 횡권실드부(41)의 금속소선(411)의 외경(d)을 0.209mm 이상 1.020mm 이하로 하는 경우에, 분석영역의 면적을 0.015mm2 이상 0.300mm2 이하로 함으로써 적절한 평가가 가능한 것이 확인되었다.
그 후에, 스텝S3에서 EDX 분석에 의하여 원소분석을 하고, SEM 화상상에 염소를 매핑한 화상(이하, 염소매핑화상이라고 한다)을 취득한다. 그 후에, 스텝S4에서 염소매핑화상의 화상해석을 함으로써, 분석영역상에서 염소가 존재하는 영역인 염소존재영역을 추출한다. 이 때에, 분석영역내에서 염소가 존재하는 영역과 존재하지 않는 영역의 2진수처리를 한다. 또한 2진수처리시에는, 염소가 존재하는 영역 중에서 면적이 2μm2 이상인 영역만이 픽업되도록 캘리브레이션(calibration)을 하면 좋다. 이것은, 염소가 존재하는 영역 중에서 너무 작은 영역은, 플럭스의 잔사 유래의 염소가 아닐 가능성이나 분석정밀도상의 노이즈의 가능성이 있기 때문이다.
그 후에, 스텝S5에서 2진수처리후의 화상으로부터 염소존재영역의 면적을 구한다. 상기한 바와 같이, 2진수처리에 의하여 염소가 존재하는 영역 중에서 면적이 2μm2 미만인 영역은 염소존재영역에 포함되어 있지 않기 때문에, 본 실시형태에서는, 염소매핑화상에서 염소가 존재하는 영역 중에서, 면적이 2μm2 이상인 영역의 면적의 총합계가 염소존재영역의 면적이 된다. 그 후에, 스텝S6에서 다음의 식에 의하여 염소존재영역의 분석영역에 대한 면적비를 구한다.
면적비 = {(염소존재영역의 면적)/(분석영역의 면적)} × 100
(염소존재영역의 분석의 구체적인 예)
염소의 잔류에 의한 열화의 우려가 없는 2개의 동축 케이블(1)을 준비하고, 당해 동축 케이블(1)의 원소분석을 하였다. 2개의 동축 케이블(1)에서는, 금속소선(411)의 외경(d)을 각각 0.209mm, 1.020mm로 하였다. 금속소선(411)의 외경(d)을 0.209mm 로 한 동축 케이블(1)에 있어서, SEM에 의하여 얻어진 화상(SEM 상(像))을 도8(a)에 나타낸다. 또한 금속소선(411)의 외경(d)을 1.020mm 로 한 동축 케이블(1)에 있어서 얻어진 SEM 화상을 도8(b)에 나타낸다. 분석영역(51)은 SEM 화상의 전체가 되고, 분석영역(51)의 면적은 SEM 화상 전체의 면적이 된다. 도8(a)에서는 SEM의 배율은 800배가 되어 있고, 분석영역(51)의 면적은 18276μm2(0.018mm2)이었다. 도8(b)에서는, SEM의 배율은 200배가 되어 있고, 분석영역(51)의 면적은 282238μm2(0.28mm2)이었다. 또한 여기에서는, SEM으로서 히타치 하이테크놀로지(high technology)사 제품인 Ｓ-4800을 사용하였다.
도8(a), (b) 각각의 경우에 대해서, EDX 분석에 의하여 원소분석을 하고, SEM 화상상에 염소를 매핑해서 염소매핑화상을 얻었다. 얻어진 염소매핑화상을 도9(a), (b)에 각각 나타낸다. 도9(a), (b)에서는, 색이 엷은 부분이 염소가 존재하고 있는 영역, 즉 염소존재영역(52)을 나타내고 있다. 또한 여기에서는, ＥＤＡＸ사의 Ｏｃｔａｎｅ Ｅｌｅｃｔ Ｓｕｐｅｒ를 사용하여 원소분석을 하였다.
그 후에, 얻어진 도9(a), (b)의 염소매핑화상을 기초로 마이크로스코프를 사용해서 화상해석을 하여 염소존재영역(52)의 면적을 구한다. 이 때에, 분석영역(51)내에서 염소가 존재하는 영역과 존재하지 않는 영역의 2진수처리를 하고, 2진수처리후의 화상으로부터 염소존재영역(52)의 면적을 구하였다. 또한 2진수처리에서는, 염소매핑화상의 염소가 존재하는 영역 중에서, 면적이 2μm2 이상인 영역만을 픽업하도록 캘리브레이션을 하였다. 그 결과, 도9(a)의 예에서는 염소존재영역(52)의 면적은 601μm2이 되고, 도9(b)의 예에서는 염소존재영역(52)의 면적은 12302μm2이 되었다. 또한, 마이크로스코프로서는 키엔스(KEYENCE)사 제품인 VHX-5000을 사용하였다.
그 후에, 얻어진 염소존재영역(52)의 면적의 분석영역(51)의 면적에 대한 비율(면적률)을 구하였다. 도9(a)의 예에서는, 분석영역(51)의 면적이 18276μm2, 염소존재영역(52)의 면적이 601μm2이기 때문에, 염소존재영역(52)의 면적은 분석영역(51)의 면적의 3.289%가 된다. 마찬가지로, 도9(b)의 예에서는, 분석영역(51)의 면적이 282238μm2, 염소존재영역(52)의 면적이 12302μm2이기 때문에, 염소존재영역(52)의 면적은 분석영역(51)의 면적의 4.359%가 된다. 이상의 분석결과를 정리해서 표1에 나타낸다.
표1에 나타나 있는 바와 같이, 양 동축 케이블(1)에서는, 염소존재영역(52)의 분석영역(51)에 대한 면적률(C1면적률)은 모두 5% 이하가 되어 있는 것을 알 수 있다. 즉 염소존재영역(52)의 분석영역(51)에 대한 면적률을 5% 이하로 함으로써, 염소의 잔류에 의한 열화를 억제한 동축 케이블(1)이 얻어진다. 또한, 표1에서 분석영역(51)의 면적은, 양 동축 케이블(1) 각각 18276μm2, 282238μm2로 되어 있다. 본 발명자들의 지식에 의하면, 분석영역(51)의 면적을 0.015mm2 이상 0.300mm2 이하로 하는 것(더 바람직하게는 0.018mm2 이상 0.280mm2 이하로 하는 것)으로, 염소존재영역(52)의 면적률을 고정밀도로 평가 가능하다.
(케이블 어셈블리)
본 실시형태의 동출 케이블을 사용하는 케이블 어셈블리에 대하여는 실시형태1과 동일하므로 그 상세한 설명을 생략한다.
(실시형태의 작용 및 효과)
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 동축 케이블(1)에서는, 실드층(4)은, 최외층에 도금층(411b)을 구비하는 복수의 금속소선(411)을 절연체(3)의 주위에 나선상으로 감아서 구성된 횡권실드부(41)와, 횡권실드부(41)의 주위를 덮고 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부(42)를 구비하고, 실드층(4)은, 복수의 금속소선(411)이 일괄도금부(42)로 덮여지지 않아 도금층(411b)이 노출된 내주부분(4b)을 구비하고, 절연체(3)로부터 벗긴 실드층(4)에 있어서 절연체(3)측의 면에 대하여, 0.015mm2 이상 0.300mm2 이하의 임의의 분석영역(51)로 원소분석을 했을 때에, 내주부분(4b)으로 노출한 도금층(411b)상에 염소가 존재하는 영역인 염소존재영역(52)의 면적이 분석영역(51)의 면적의 5% 이하이다.
이렇게 구성함으로써 실드층(4)이 일괄도금부(42)를 통하여 대략 전체 둘레에서 연결되게 되고, 횡권실드부(41)의 금속소선(411) 사이의 간격을 일괄도금부(42)로 메우는 것이 가능하게 되어, 노이즈 특성을 향상시키고 서크아웃의 발생을 억제할 수 있다. 즉 본 실시형태에 의하면, 실드효과의 저하가 발생하기 어렵고, 소정의 주파수 대역(예를 들면 26GHz까지의 주파수 대역)에서 급격한 감쇠가 발생하기 어려운 동축 케이블(1)이 구현된다. 또한 염소존재영역(52)을 작게 함으로써, 잔존하는 염소에 의한 일괄도금부(42)의 부식을 억제할 수 있어, 장기간의 사용에서도 특성열화가 적은 동축 케이블(1)을 구현한다.
(실시형태의 정리)
다음에, 이상에서 설명한 실시형태로부터 파악되는 기술사상에 대해서 실시형태에 있어서의 부호 등을 원용해서 기재한다. 다만, 이하의 기재에 있어서의 각 부호 등은 특허청구범위에 있어서의 구성요소를 실시형태에 구체적으로 나타낸 부재 등에 한정시키는 것은 아니다.
[1]도체(2)와, 상기 도체(2)의 주위를 덮는 절연체(3)와, 상기 절연체(3)의 주위를 덮는 실드층(4)과, 상기 실드층(4)의 주위를 덮는 시스(5)를 구비하고, 상기 실드층(4)은, 최외층에 도금층(411b)을 구비하는 복수의 금속소선(411)을 상기 절연체(3)의 주위에 나선상으로 감아서 구성된 횡권실드부(41)와, 상기 횡권실드부(41)의 주위를 덮고 용융도금으로 이루어지는 일괄도금부(42)를 구비하고, 상기 절연체(3)로부터 벗긴 상기 실드층(4)에 있어서 상기 절연체(3)측의 면에 대하여, 0.015mm2 이상 0.300mm2 이하의 임의의 분석영역(51)에서 원소분석을 했을 때에, 상기 분석영역(51)상에서 염소가 존재하는 영역인 염소존재영역(52)의 면적이 상기 분석영역(51)의 면적의 5% 이하인 동축 케이블(1).
[2]상기 원소분석은, 주사형 전자현미경을 사용한 에너지 분산형 X선분광법에 의하여 이루어지는 상기 [1]에 기재되어 있는 동축 케이블(1).
[3]상기 원소분석의 뒤에, 상기 분석영역(51)내에서 염소가 존재하는 영역과 존재하지 않는 영역의 2진수처리를 하고, 2진수처리후의 화상으로부터 상기 염소존재영역(52)의 면적을 구하는, 상기 [1] 또는 [2]에 기재되어 있는 동축 케이블(1).
[4]상기 염소존재영역(52)의 면적은, 상기 염소가 존재하는 영역 중에서 면적이 2μm2 이상인 영역의 면적의 총합계인, 상기 [3]에 기재되어 있는 동축 케이블(1).
[5]상기 횡권실드부(41)의 상기 금속소선(411)의 외경이 0.209mm 이상 1.020mm 이하인, 상기 [1] 내지 [4] 중의 어느 하나에 기재되어 있는 동축 케이블(1).
[6]상기 실드층(4)은, 원주방향으로 이웃하는 상기 금속소선(411) 상호간이 이간하고 있는 이간부분에 있어서, 원주방향으로 이웃하는 상기 금속소선(411) 상호간이 상기 일괄도금부(42)에 의하여 연결되어 있는 연결부(43)를 구비하고, 또한 상기 실드층(4)은, 상기 복수의 금속소선(411)이 상기 일괄도금부(42)로 덮여지지 않고 상기 도금층(411b)이 노출된 내주부분(4b)을 구비하고, 이웃하는 상기 내주부분(4b)의 사이에 상기 연결부(43)가 형성되어 있는, 상기 [1] 내지의 [5] 중의 어느 하나에 기재되어 있는 동축 케이블(1).
[7]상기 도금층(411b)이 은으로 이루어지고, 상기 일괄도금부(42)가 주석으로 이루어지는, 상기 [1] 내지 [6] 중의 어느 하나에 기재되어 있는 동축 케이블(1).
[8]상기 실드층(4)은, 상기 복수의 금속소선(411)이 상기 일괄도금부(42)에 의하여 덮여지는 외주부분(4a)을 구비하고, 상기 외주부분(4a)은, 상기 복수의 금속소선(411)과 상기 일괄도금부(42) 사이에 금속간 화합물(411c)을 구비하는, 상기 [1] 내지 [7]의 어느 하나에 기재되어 있는 동축 케이블(1).
[9][1] 내지 [8] 중의 어느 하나에 기재되어 있는 동축 케이블(1)과, 상기 동축 케이블(1)의 적어도 일방의 단부에 일체로 설치된 단말부재(11)를 구비하는 케이블 어셈블리(10).
이상, 본 발명의 실시형태2에 관하여 설명하였으나, 상기에 기재한 실시형태는 특허청구범위에 관한 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 실시형태 중에서 설명한 특징의 조합의 모두가 발명의 과제의 해결 수단에 필수적인 것은 아니라는 점에 유의해야 한다.
또한 본 발명은, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변형해서 실시할 수 있다. 예를 들면 상기 실시형태에서는, SEM을 사용한 EDX 분석에 의하여 원소분석을 하였지만, 원소분석은 다른 방법에서 하여도 좋아서, 예를 들면 전자 프로브 마이크로 어낼라이저(Electron Probe Micro Analyzer:EPMA)를 사용한 분석이나, 오거전자분광법 AES(Auger electron spectroscopy)를 사용한 분석에 의하여 원소분석을 할 수도 있다.
1…동축 케이블
2…도체
3…절연체
4…실드층
4a…외주부분
4b…내주부분
41…횡권실드부
411…금속소선
411a…금속선
411b…도금층
411c…금속간 화합물
42…일괄도금부
43…연결부
45…이간부분
5…시스
10…케이블 어셈블리
11…단말부재
51…분석영역
52…염소존재영역
2…도체
3…절연체
4…실드층
4a…외주부분
4b…내주부분
41…횡권실드부
411…금속소선
411a…금속선
411b…도금층
411c…금속간 화합물
42…일괄도금부
43…연결부
45…이간부분
5…시스
10…케이블 어셈블리
11…단말부재
51…분석영역
52…염소존재영역
Claims (16)
- 도체(導體)와,
상기 도체의 주위를 덮는 절연체(絶緣體)와,
상기 절연체의 주위를 덮는 실드층(shield層)과,
상기 실드층의 주위를 덮는 시스(seath)를
구비하고,
상기 실드층은, 최외층(最外層)에 도금층(鍍金層)을 구비하는 복수의 금속소선(金屬素線)을 상기 절연체의 주위에 나선상(螺旋狀)으로 감아서 구성된 횡권실드부(橫卷shield部)와, 상기 횡권실드부의 주위를 덮고 용융도금(溶融鍍金)으로 이루어지는 일괄도금부(一括鍍金部)를 구비하고,
상기 실드층은, 원주방향으로 이웃하는 상기 금속소선 서로가 이간하고 있는 이간부분(離間部分)에 있어서, 원주방향으로 이웃하는 상기 금속소선 서로가 상기 일괄도금부에 의하여 연결되어 있는 연결부(連結部)를 구비하고
또한 상기 실드층은, 상기 복수의 금속소선이 상기 일괄도금부에 의하여 덮여지지 않고 상기 도금층이 노출된 내주부분(內周部分)을 구비하고,
이웃하는 상기 내주부분의 사이에 상기 연결부가 형성되어 있는 동축 케이블.
- 제1항에 있어서,
상기 실드층의 적어도 일부에 있어서, 케이블 지름방향 내측으로부터 보아서, 상기 연결부를 구성하는 상기 일괄도금부와 상기 내주부분으로 노출하는 상기 도금층이, 상기 금속소선의 길이방향에 대하여 수직인 방향으로 교대로 배치되어 있는 동축 케이블.
- 제2항에 있어서,
케이블 지름방향 내측으로부터 보아서, 상기 내주부분으로 노출하는 상기 도금층의 폭이 상기 연결부를 구성하는 상기 일괄도금부의 폭보다도 큰 동축 케이블.
- 제1항 내지 제3항의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 도금층의 도전율(導電率)이 상기 일괄도금부의 도전율보다도 높은 동축 케이블.
- 제1항 내지 제4항의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 도금층이 은(銀)으로 이루어지고, 상기 일괄도금부가 주석(朱錫)으로 이루어진 동축 케이블.
- 제1항 내지 제5항의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 실드층은, 상기 복수의 금속소선이 상기 일괄도금부에 의하여 덮여지는 외주부분(外周部分)을 구비하고,
상기 외주부분은, 상기 복수의 금속소선과 상기 일괄도금부 사이에 금속간 화합물을 구비하는 동축 케이블.
- 제1항 내지 제6항의 어느 하나의 항의 동축 케이블과,
상기 동축 케이블의 적어도 일방(一方)의 단부(端部)에 일체로 설치된 단말부재(端末部材)를 구비하는 케이블 어셈블리.
- 도체(導體)와,
상기 도체의 주위를 덮는 절연체(絶緣體)와,
상기 절연체의 주위를 덮는 실드층(shield層)과,
상기 실드층의 주위를 덮는 시스(seath)를
구비하고,
상기 실드층은, 최외층(最外層)에 도금층(鍍金層)을 구비하는 복수의 금속소선(金屬素線)을 상기 절연체의 주위에 나선상(螺旋狀)으로 감아서 구성된 횡권실드부(橫卷shield部)와, 상기 횡권실드부의 주위를 덮고 용융도금(溶融鍍金)으로 이루어지는 일괄도금부(一括鍍金部)를 구비하고,
상기 절연체로부터 벗긴 상기 실드층에 있어서 상기 절연체측의 면에 대하여, 0.015mm2 이상 0.300mm2 이하의 임의의 분석영역(分析領域)에서 원소분석(元素分析)을 했을 때에, 상기 분석영역상에서 염소(鹽素)가 존재하는 영역인 염소존재영역의 면적이 상기 분석영역의 면적의 5% 이하인 동축 케이블.
- 제8항에 있어서,
상기 원소분석은, 주사형 전자현미경(走査型電子顯微鏡)을 사용한 에너지 분산형 X선분광법(energy 分散型 X線分光法)에 의하여 이루어지는 동축 케이블.
- 제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 원소분석의 뒤에, 상기 분석영역내에서 염소가 존재하는 영역과 존재하지 않는 영역의 2진수처리를 하고, 2진수처리후의 화상으로부터 상기 염소존재영역의 면적을 구하는 동축 케이블.
- 제10항에 있어서,
상기 염소존재영역의 면적은, 상기 염소가 존재하는 영역 중에서 면적이 2μm2 이상인 영역의 면적의 총합계인 동축 케이블.
- 제8항 내지 제11항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 횡권실드부의 상기 금속소선의 외경이 0.209mm 이상 1.020mm 이하인 동축 케이블.
- 제8항 내지 제12항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 실드층은, 원주방향으로 이웃하는 상기 금속소선 서로가 이간하고 있는 이간부분에 있어서 원주방향으로 이웃하는 상기 금속소선 서로가 상기 일괄도금부에 의하여 연결되어 있는 연결부(連結部)를 구비하고,
또한 상기 실드층은, 상기 복수의 금속소선이 상기 일괄도금부에 의하여 덮여지지 않고 상기 도금층이 노출(露出)된 내주부분(內周部分)을 구비하고,
이웃하는 상기 내주부분의 사이에 상기 연결부가 형성되어 있는 동축 케이블.
- 제8항 내지 제13항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 도금층이 은(銀)으로 이루어지고, 상기 일괄도금부가 주석(朱錫)으로 이루어진 동축 케이블.
- 제8항 내지 제14항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
상기 실드층은, 상기 복수의 금속소선이 상기 일괄도금부에 의하여 덮여지는 외주부분(外周部分)을 구비하고,
상기 외주부분은, 상기 복수의 금속소선과 상기 일괄도금부 사이에 금속간 화합물(金屬間 化合物)을 구비하는 동축 케이블.
- 제8항 내지 제15항 중의 어느 하나의 항의 동축 케이블과,
상기 동축 케이블의 적어도 일방(一方)의 단부(端部)에 일체로 설치된 단말부재(端末部材)를 구비하는 케이블 어셈블리.
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