JP4544815B2 - 細径同軸ケーブル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、良好な電気特性を有する細径同軸ケーブルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
情報量の増大化や高速伝送化の流れを受けて、携帯情報端末のアンテナ配線や、ＬＣＤとＣＰＵを結ぶ配線等に、最近同軸ケーブルが使われつつある。また情報端末やノートパソコンの小型化、薄型化により、同軸ケーブルにも細径化が要求されている。
【０００３】
一般に良好な電気特性を持つ同軸ケーブルを得るためには、中心導体の外周に形成される絶縁被覆層の誘電率をできるだけ小さくすることが重要である。
【０００４】
そのために、絶縁被覆層には、フッ素樹脂やポリオレフィン樹脂などの低誘電率樹脂が用いられることが多く、また見掛けの誘電率を下げるために発泡化する場合も多い。
【０００５】
一方、同軸ケーブルを細径化するためには、絶縁被覆層の外周に形成される外部導体を編組金属線から金属メッキ層に変更にすることが有効である。
【０００６】
ところが、絶縁被覆層にフッ素樹脂やポリオレフィン樹脂などの低誘電率樹脂を用いた場合には、無電解メッキが難しくなるという問題点を有していた。
【０００７】
また、見掛けの誘電率を下げるために、絶縁被覆層を発泡化させた場合には、メッキ処理液が発泡部分の空隙に入り込み見掛けの誘電率を上げてしまったり、空隙に入り込んだメッキ処理液が、外部導体を腐食させて同軸ケーブルの電気特性を阻害するという問題があった。
【０００８】
さらに、発泡押出加工技術は、押出安定性の確保が難しく、特に、細径品を押し出す場合、微妙に絶縁被覆層の外径が変動してしまうので、これも電気特性阻害要因の一つとなっていた。本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、良好でかつ安定した電気特性を有する細径同軸ケーブルを得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、中心導体と、前記中心導体の外周に設けられ、長手方向に連続した空隙部を有する絶縁被覆層と、前記絶縁被覆層の外周に設けられ、金属メッキにより形成される外部導体層とを有し、前記絶縁被覆層は、前記中心導体の外周を被覆する内環状部と、この内環状部から外方に延設される複数の連結部と、前記連結部の外周縁を結合させる外環状部とを備え、前記連結部で前記空隙部の周方向を画成する細径同軸ケーブルであって、 前記絶縁被覆層は、その横断面において、前記空隙部が面積比で１０％以上を占め、前記絶縁被覆層は、前記内環状部および連結部と前記外環状部の形成樹脂の種類を異ならせ、前記内環状部および連結部は、比誘電率が２．５以下の樹脂で形成され、前記外環状部を比誘電率が３以下の合成樹脂で形成し、前記内環状部および連結部の形成樹脂は、ＰＦＡ(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）から選ばれるフッ素樹脂からなり、前記外環状部の形成樹脂は、シンジオタックポリスチレン樹脂からなることを特徴としている。
【００１０】
前記絶縁被覆部は、連続使用最高温度が２００℃以上の合成樹脂で形成することができる。
【００１２】
本発明の細径同軸ケーブルは、最外径が１ｍｍ以下にすることができる。
本発明の細径同軸ケーブルは、前記外部導体層の外周に保護被覆層を形成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照にして詳細に説明する。図１は、本発明にかかる細径同軸ケーブルの一実施例を示している。同図に示した細径同軸ケーブル１０は、中心導体１２と、絶縁被覆層１４と、外部導体層１６と、保護被覆層１８とを備えている。
【００１４】
中心導体１２には、強度、導電性に優れる銅又は銅合金の細線、または、これらにより高導電性の金属をメッキした単線又は撚線が用いられるが、より細径の同軸ケーブルを得るためには、単線を使用することが望ましい。
【００１５】
絶縁被覆層１４は、熱可塑性樹脂で形成され、中心導体１２の外周を被覆する内環状部１４ａと、この内環状部１４ａの外周から外方に向けて放射状に延設された４本の連結部１４ｂと、各連結部１４ｂの外端間を連結する外環状部１４ｃとを備えている。
【００１６】
本実施例の場合には、４本の連結部１４ｂを周方向に沿って、等角度間隔で配置することにより、長手方向に連続した４個の空隙部２０が、中心導体１２を中心にして、周方向に均等配置されており、連結部１４ｂにより空隙部２０を小空間に区画している。
【００１７】
なお、この空隙部２０は、４個に限ることはなく、２個以上であればよく、その外端部が、絶縁被覆層１４の外周縁、すなわち、外環状部１４ｃの外縁に到達しないように形成する。
【００１８】
また、空隙部２０が絶縁被覆層１４に占める面積比は、絶縁被覆層１４の横断面において、１０％以上になっている。
【００１９】
絶縁被覆層１４に複数の空隙部２０を形成するには、中心導体１２の挿通用中心孔と、この中心孔の外周に隣接設置される複数の分割孔とを有するダイスを用い、中心孔内に中心導体１２を挿通させながら、中心孔および分割孔から溶融した樹脂を押出すことで形成することができる。
【００２０】
本実施例のような空隙部２０を有する押出成形物を得る場合の類似する技術としては、例えば、異形中空繊維があり、このような中空繊維用のダイス（ノズル）の加工技術により、同様な構造のダイスを製造すれば、本実施例の細径同軸ケーブルの製造に使用することができる。
【００２１】
また、空隙部２０の形成方法としては、中心導体１２の挿通用中心孔と、この中心孔の外周から外方に向けて放射状に伸びる複数の放射状の分割孔とを有するダイスを用い、中心孔内に中心導体１２を挿通させながら、中心孔および分割孔から溶融した熱可塑性樹脂を押出して、中心導体１２の外周を覆う内環状部１４ａと、この内環状部１４ａから外方に延びる複数の連結部１４ｂを備え、ダイスと相似形の中間成形体を得た後、この中間成形体を溶融押出機のヘッド部に導いて、円環状の被覆ダイスによって、連結部１４ｂの外周縁に連なる外環状部１４ｃを押出被覆して、絶縁被覆層１４に空隙部２０を形成することもできる。
【００２２】
外部導体層１６は、絶縁被覆層１４の外周に被覆形成されており、この外部導体層１６を金属メッキにより形成する場合には、絶縁被覆層１４の活性化処理として、プラズマ処理、火炎処理、クロム酸系又は硫酸系の強酸処理、或いは硫酸，リン酸，クロム酸（重クロム酸）水溶液等によるエッチング処理をした後、塩化第一錫の塩酸酸性液でセンシタイジングし、さらに塩化パラジウムの塩酸酸性液でアクチュベーションを行った後、無電解メッキを行う。
【００２３】
この場合、金属メッキ層は、無電解メッキアンカー金属層と、この金属層の外周に設けた電気良導電性金属層（特開平６−１８７８４７）の２層構造としても良い。
【００２４】
最外周に設ける絶縁性保護被覆層１８は、必ずしも必要としないが、本実施例の場合には、外部導体層１６を被覆するように形成され、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）の押出し被覆や、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の塗布による皮膜で形成される。
【００２５】
また、本発明では、絶縁被覆層１４は、内環状部１４ａおよび連結部１４ｂと、外環状部１４ｃの形成樹脂の種類を異ならせている。さらに、内環状部１４ａおよび連結部１４ｂは、比誘電率が２．５以下の樹脂で形成され、外環状部１４ｃを比誘電率が３以下の合成樹脂で形成する。
【００２６】
また、絶縁被覆部１４は、連続使用最高温度が２００℃以上の合成樹脂で形成することができる。
【００２７】
内環状部１４ａおよび連結部１４ｂの形成樹脂は、ＰＦＡ(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）から選ばれるフッ素樹脂から構成することができる。
【００２８】
なお、図１に示した細径同軸ケーブル１０は、最外径が１ｍｍ以下とすれば、十分な細径化が達成される。
【００２９】
以下本発明のより具体的な実施例について説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
実施例１
中心導体（外径φ０．１ｍｍの銀メッキ銅線）１２を、電気バーナーを用いた加熱装置にて表面温度が１００℃になるように加熱した後に、クロスヘッドダイに導き、図２に示す形状のダイス（ノズル）５０に挿通した。
【００３０】
同図に示したダイス５０は、中心導体１２の挿通用中心孔５０ａと、中心孔５０ａの外周から外方に向けて放射状に延びる４個の放射状孔５０ｂとを有している。
【００３１】
中心孔５０ａの内径は、中心導体１２の外径よりも大きくなっている。また、４個の放射状孔５０ｂは、実質的に同一な形状になっていて、中心孔５０ａを中心にして、周方向に等間隔に配置されている。
【００３２】
このような形状のダイス５０を用い、中心孔５０ａ内に中心導体１２を挿通させながら、３０ｍ／ｍｉｎの速度で引き取りつつ、３５０℃の押出温度で比誘電率が２．１のＦＥＰ（ダイキン工業（株）製：商品名ＮＰ−１００）を、中心孔５０ａおよび放射状孔５０ｂから押出被覆して、図３に示すように、中心導体１２の外周を被覆する内環状部１４ａと、この内環状部１４ａから外方に延びる４個の連結部１４ｂを備え、ダイス５０と相似形の概略十字状に形成された中間成形体３６ａを得た。
【００３３】
この中間成形体３６ａは、断面の最大高さ及び最大幅がそれぞれ０．２４ｍｍであった。次いで、得られた中間成形体３６ａを丸形のパイプ被覆ダイに導き、３００℃の押出温度で、比誘電率が２．９のシンジオタクチックポリスチレン（出光石油化学（株）製：商品名ザレックＳＰ１３０）を環状に押出被覆して、連結部１４ｂの外端間を連結する外環状部１４ｃを形成して、図４に示した断面形状の被覆導体５４を得た。
【００３４】
この被覆導体５４は、外径がφ０．３４ｍｍであった。次いで、得られた被覆導体５４に対して、硫酸・燐酸・クロム酸の混合水溶液によるエッチング処理、塩化第一錫の塩酸酸性液によるセンシタイジング、塩化パラジウムの塩酸酸性液によるアクテュベーティング、無電解銅メッキ、電解銅メッキを施し厚さ０．０１ｍｍの外部導体層１６を形成した後に、保護被覆層１８として厚さ０．１ｍｍのＦＥＰ被覆を施し、外径φ０．５５ｍｍの細径同軸ケーブル１０を得た。
【００３５】
この時、メッキにより形成された外部導体層１６は、絶縁被覆層１４と充分に接着しており、保護被覆層１８を施す工程でガイド類を通過する際にも剥がれ落ちるようなことはなかった。
【００３６】
得られた細径同軸ケーブル１０は、図４に示すような断面形状を有し、絶縁被覆層１４に占める空隙部２０の比率が、２０％で、見かけの比誘電率は、２．２７となっており、特性インピーダンスは、５０Ωであった。また、実施例１と同様に、メッキ処理の際などに水分等が空隙部２０に入り込むことがなく、比誘電率が上昇することもなかった。
【００３７】
得られた細径同軸ケーブル１０は、ハンダを使用して、コネクタに接続する際に、絶縁被覆部１４が溶融することもなく、良好な特性を維持したままでのコネクタ接続が可能であった。
【００３８】
【発明の効果】
以上、実施例で詳細に説明したように、本発明によれば、中心導体の外周の絶縁被覆層に独立した複数の空隙部を長手方向に連続して形成しているので、外部導体としてメッキ層を形成するための前処理等で液体が空隙部に浸入し、誘電性能を低下させることがない。
【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる細径同軸ケーブルの一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明にかかる細径同軸ケーブルの製造方法に用いるダイスの説明図である。
【図３】図２に示したダイスにより製造する中間成形体の断面図である。
【図４】図３に示した中間成形体に外環状部を形成した被覆導体の断面図である。
【図５】図４の被覆導体に外部導体層と保護被覆層とを設けた同軸ケーブルの断面図である。
【符号の簡単な説明】
１０ 細径同軸ケーブル１２ 中心導体１４ 絶縁被覆層１６ 外部導体層１８ 保護被覆層２０ 空隙部２２，３２，５０ ダイス

Claims (2)

1. 中心導体と、前記中心導体の外周に設けられ、長手方向に連続した空隙部を有する絶縁被覆層と、前記絶縁被覆層の外周に設けられ、金属メッキにより形成される外部導体層とを有し、
   前記絶縁被覆層は、前記中心導体の外周を被覆する内環状部と、この内環状部から外方に延設される複数の連結部と、前記連結部の外周縁を結合させる外環状部とを備え、前記連結部で前記空隙部の周方向を画成する細径同軸ケーブルであって、
   前記絶縁被覆層は、その横断面において、前記空隙部が面積比で１０％以上を占め、
   前記絶縁被覆層は、前記内環状部および連結部と前記外環状部の形成樹脂の種類を異ならせ、
   前記内環状部および連結部は、比誘電率が２．５以下の樹脂で形成され、前記外環状部を比誘電率が３以下の合成樹脂で形成し、
   前記内環状部および連結部の形成樹脂は、ＰＦＡ(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）から選ばれるフッ素樹脂からなり、
   前記外環状部の形成樹脂は、シンジオタックポリスチレン樹脂からなることを特徴とする細径同軸ケーブル。
2. 前記絶縁被覆層は、連続使用最高温度が２００℃以上の合成樹脂で形成することを特徴とする請求項１記載の細径同軸ケーブル。

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