本發(fā)明涉及將差動(dòng)信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)牟顒?dòng)傳輸用電纜以及多對(duì)差動(dòng)傳輸用電纜。

背景技術(shù)：

作為以往的差動(dòng)傳輸用電纜，已知有如下電纜，即，將屏蔽用的金屬箔樹脂帶在一對(duì)信號(hào)線的周圍一并螺旋纏繞(也稱為“橫向纏繞”)而得到的差動(dòng)傳輸用電纜(例如參照專利文獻(xiàn)1)、以及一并縱包纏繞而得到的差動(dòng)傳輸用電纜(例如參照專利文獻(xiàn)2)。

專利文獻(xiàn)1中記載的差動(dòng)傳輸用電纜中，為了抑制在將銅等金屬箔與樹脂帶疊合而成的金屬箔樹脂帶進(jìn)行螺旋纏繞時(shí)有可能產(chǎn)生的頻帶空段(suckout)現(xiàn)象(信號(hào)衰減的急劇下跌)，通過(guò)將金屬箔樹脂帶的一個(gè)邊緣部向外側(cè)折回，從而在金屬箔樹脂帶的重疊部分使金屬箔彼此電氣接觸。

專利文獻(xiàn)2中記載的差動(dòng)傳輸用電纜中，因金屬箔樹脂帶中產(chǎn)生的渦流而導(dǎo)致導(dǎo)體電阻惡化，為了抑制由其導(dǎo)致的信號(hào)劣化，將導(dǎo)體的厚度設(shè)為1μm以上且10μm以下。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2011-222262號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2003-234025號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明想要解決的課題

在將差動(dòng)信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)牟顒?dòng)傳輸用電纜中，需要在根據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ潘俣?波特率)而確定的一定的頻帶內(nèi)，充分減小差動(dòng)損耗(sdd21的絕對(duì)值)和差動(dòng)同相轉(zhuǎn)換量(scd21)。

差動(dòng)損耗(sdd21的絕對(duì)值)是決定信號(hào)能量的損耗和信號(hào)失真的大小的參數(shù)，作為主要的發(fā)生原因，有構(gòu)成電纜的材料的損耗(導(dǎo)體損耗、介電損耗)、以及由屏蔽的方式導(dǎo)致的附加損耗。已知由屏蔽的方式導(dǎo)致的附加損耗根據(jù)屏蔽的結(jié)構(gòu)而不同。已知例如在縱包屏蔽中，屏蔽的附加損耗小，相對(duì)于此，在橫向纏繞屏蔽中，在特定的頻率下屏蔽的附加損耗變大(橫向纏繞屏蔽的頻帶空段)。

為了擴(kuò)大差動(dòng)傳輸頻帶，最好減小使用頻帶內(nèi)的屏蔽的附加損耗，為此，優(yōu)選避免橫向纏繞屏蔽的頻帶空段發(fā)生在使用頻帶內(nèi)。

另一方面，差動(dòng)同相轉(zhuǎn)換量scd21是決定信號(hào)能量的損耗和噪聲的混入量的參數(shù)，作為主要的發(fā)生原因，有2根芯線與包圍該2根芯線的絕緣體材料的電特性非對(duì)稱性。關(guān)于2根芯的電特性非對(duì)稱性，除了在制造時(shí)產(chǎn)生之外，在將電纜強(qiáng)力彎曲或者在嚴(yán)酷的環(huán)境中長(zhǎng)期使用時(shí)也會(huì)產(chǎn)生。

如果屏蔽中存在附加損耗，則所產(chǎn)生的同相信號(hào)(噪聲信號(hào))衰減，因而如果使屏蔽的附加損耗變大，則即使2根芯的電特性具有非對(duì)稱性，也能夠使差動(dòng)同相轉(zhuǎn)換量scd21變小。即，通過(guò)使屏蔽的附加損耗變大，能夠使差動(dòng)同相轉(zhuǎn)換量scd21變小，且能夠提高對(duì)變形、環(huán)境變化的魯棒性(強(qiáng)韌性)。

因此，對(duì)于屏蔽的附加損耗，存在如下所示的相反的要求。

(1)為了擴(kuò)大差動(dòng)傳輸頻帶，需要使使用頻帶內(nèi)的差動(dòng)損耗sdd21變小，因此優(yōu)選使屏蔽的附加損耗變小。即，最好沒(méi)有頻帶空段。

(2)為了使差動(dòng)同相轉(zhuǎn)換量scd21變小并提高魯棒性，優(yōu)選使屏蔽的附加損耗變大。即，最好具有頻帶空段。

因此，如果能夠?qū)崿F(xiàn)在對(duì)于差動(dòng)損耗沒(méi)有頻帶空段、而對(duì)于同相損耗具有頻帶空段的屏蔽結(jié)構(gòu)，就能夠兼顧上述(1)和(2)的要求。

然而，歷來(lái)，尚未知曉具有這樣的特性的屏蔽結(jié)構(gòu)，就專利文獻(xiàn)1的橫向纏繞屏蔽而言，存在差動(dòng)傳輸頻帶窄這樣的問(wèn)題，而就專利文獻(xiàn)2的縱包屏蔽而言，存在雖然差動(dòng)傳輸頻帶寬，但缺乏魯棒性這樣的問(wèn)題。

因此，以往的技術(shù)中，特別是在制造用于超過(guò)25gbaud這樣的高速傳輸?shù)牟顒?dòng)傳輸用電纜時(shí)，為了擴(kuò)大差動(dòng)傳輸頻帶，需要采用縱包屏蔽，而為了在采用縱包屏蔽的情況下仍然實(shí)現(xiàn)高魯棒性，需要采用二芯一并結(jié)構(gòu)那樣的、對(duì)稱性特別良好的芯結(jié)構(gòu)。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種差動(dòng)傳輸用電纜以及多對(duì)差動(dòng)傳輸用電纜，其具有如下的電特性：在100mhz以上20ghz以下的使用頻帶中，一邊抑制差動(dòng)損耗中的頻帶空段，一邊在同相損耗中產(chǎn)生頻帶空段。

用于解決問(wèn)題的方案

本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種差動(dòng)傳輸用電纜，其具備一對(duì)信號(hào)線、將前述一對(duì)信號(hào)線被覆的絕緣體、以及通過(guò)螺旋纏繞而纏繞在前述絕緣體的周圍的屏蔽帶，前述屏蔽帶具有導(dǎo)體、以及在前述導(dǎo)體的一面上形成的厚度為10nm以上且小于1μm的絕緣體層。

另外，本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種多對(duì)差動(dòng)傳輸用電纜，其具備多根上述差動(dòng)傳輸用電纜，通過(guò)將多根前述差動(dòng)傳輸用電纜一并屏蔽而成。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，可以具有如下的電特性：在100mhz以上20ghz以下的使用頻帶中，一邊抑制差動(dòng)損耗中的頻帶空段，一邊在同相損耗中產(chǎn)生頻帶空段。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的多對(duì)差動(dòng)傳輸用電纜的概略結(jié)構(gòu)例的截面圖。

圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式的差動(dòng)傳輸用電纜的概略結(jié)構(gòu)例的立體圖。

圖3是屏蔽帶的截面圖。

圖4表示銅箔的氧化膜的厚度的測(cè)定結(jié)果的一個(gè)例子，(a)為整體圖，(b)為(a)的部分放大圖。

圖5表示對(duì)于本實(shí)施例的差動(dòng)傳輸用電纜的試驗(yàn)品測(cè)定電特性而得到的結(jié)果，(a)是表示差動(dòng)損耗sdd21的測(cè)定結(jié)果的圖，(b)是表示同相損耗scc21的測(cè)定結(jié)果的圖，(c)是表示差動(dòng)同相轉(zhuǎn)換量scd21的測(cè)定結(jié)果的圖。

圖6表示對(duì)于比較例的差動(dòng)傳輸用電纜的試驗(yàn)品測(cè)定電特性而得到的結(jié)果，(a)是表示差動(dòng)損耗sdd21的測(cè)定結(jié)果的圖，(b)是表示同相損耗scc21的測(cè)定結(jié)果的圖，(c)是表示差動(dòng)同相轉(zhuǎn)換量scd21的測(cè)定結(jié)果的圖。

符號(hào)說(shuō)明

10差動(dòng)傳輸用電纜；11信號(hào)線；12絕緣體；13屏蔽帶；13a導(dǎo)體；13b氧化膜(絕緣體層)；50多對(duì)差動(dòng)傳輸用電纜

具體實(shí)施方式

[實(shí)施方式]

圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的多對(duì)差動(dòng)傳輸用電纜的概略結(jié)構(gòu)例的截面圖。

多對(duì)差動(dòng)傳輸用電纜50具有：捆在一起多根差動(dòng)傳輸用電纜10、一并纏繞在多根差動(dòng)傳輸用電纜10的周圍的屏蔽帶52、將屏蔽帶52的周圍被覆的編織線53、以及將編織線53被覆的護(hù)套54。多根差動(dòng)傳輸用電纜10由屏蔽帶52和編織線53一并屏蔽。

關(guān)于差動(dòng)傳輸用電纜10的根數(shù)，在圖1所示的例子中是8根，但沒(méi)有特別限定，例如，也可以是2根、8根、24根等。在圖1所示的例子中，在多對(duì)差動(dòng)傳輸用電纜50的截面中央處配置2根差動(dòng)傳輸用電纜10，隔著介在物51在其周圍以幾乎相同的間隔配置有6根差動(dòng)傳輸用電纜10。

作為屏蔽帶52、編織線53、以及護(hù)套54的各自的材料，可使用在一般的電纜中使用的材料。關(guān)于介在物51，例如包含紙、紗線、或發(fā)泡體。發(fā)泡體例如為發(fā)泡聚丙烯、發(fā)泡聚乙烯等發(fā)泡聚烯烴。

圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式的差動(dòng)傳輸用電纜10的概略結(jié)構(gòu)例的立體圖。

差動(dòng)傳輸用電纜10具有：一對(duì)信號(hào)線11、將一對(duì)信號(hào)線11被覆的絕緣體12、通過(guò)螺旋纏繞而纏繞在絕緣體12的周圍的屏蔽帶13、通過(guò)螺旋纏繞而纏繞在屏蔽帶13的周圍并將屏蔽帶13被覆的外層帶15。

一對(duì)信號(hào)線11是包含銅等的導(dǎo)體線，將差動(dòng)信號(hào)進(jìn)行傳輸。如圖2所示，一對(duì)信號(hào)線11可由一個(gè)絕緣體12一并被覆，也可以各個(gè)信號(hào)線11由獨(dú)立的絕緣體12所被覆。

絕緣體12包含聚乙烯、聚四氟乙烯(ptfe)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(fep)等絕緣材料。另外，作為絕緣體12，可使用發(fā)泡聚乙烯等發(fā)泡的絕緣材料。

圖3為屏蔽帶13的截面圖。屏蔽帶13具有帶狀的導(dǎo)體13a和氧化膜13b。關(guān)于該屏蔽帶13，例如，使用銅箔、鋁箔等具有導(dǎo)電性的帶狀金屬箔，使其一面氧化而形成氧化膜13b。金屬箔中沒(méi)有被氧化的部分成為導(dǎo)體13a。

關(guān)于屏蔽膠帶13，為了將差動(dòng)傳輸用電纜10與設(shè)置在基板上的連接器等連接時(shí)使導(dǎo)體13a容易與基板的地線連接，按照氧化膜13b處于內(nèi)側(cè)、導(dǎo)體13a處于外側(cè)的方式將屏蔽帶13纏繞于絕緣體12的周圍。予以說(shuō)明的是，差動(dòng)傳輸用電纜10在屏蔽帶13的內(nèi)部包含漏極線的情況下，按照導(dǎo)體13a朝向內(nèi)側(cè)的方式纏繞屏蔽帶13。氧化膜13b是本發(fā)明的絕緣體層的一個(gè)例子。

氧化膜13b的厚度為10nm以上且小于1μm。通過(guò)將氧化膜13b的厚度設(shè)為小于1μm，從而差動(dòng)損耗的頻帶空段得以消失。另外，如果使氧化膜13b的厚度小于10nm，則同相損耗的頻帶空段得以消失，但如果使氧化膜13b的厚度為10nm以上且小于200nm，則僅發(fā)生同相損耗的頻帶空段。因此，如果將氧化膜13b的厚度設(shè)為10nm以上且小于1μm，則能夠?qū)崿F(xiàn)沒(méi)有差動(dòng)損耗的頻帶空段卻具有同相損耗的頻帶空段的屏蔽。氧化膜13b的厚度的更期望的范圍為10nm以上且小于200nm。

外層帶15由具有可撓性的帶狀構(gòu)件形成，例如具有如下結(jié)構(gòu)，即將pet(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)等具有可撓性的絕緣性樹脂層與包含粘接劑的粘接層層疊而成的結(jié)構(gòu)。另外，關(guān)于外層帶15，按照粘接層處于內(nèi)側(cè)、樹脂層處于外側(cè)的方式以螺旋狀纏繞在屏蔽帶13的周圍。通過(guò)纏繞外層帶15，能夠防止屏蔽帶13從絕緣體12的剝落。

(實(shí)施方式的作用以及效果)

根據(jù)本實(shí)施方式，在電纜的制造時(shí)、電纜被彎曲時(shí)，即使在2根信號(hào)線11和包圍它們的絕緣體12的材料的電特性產(chǎn)生非對(duì)稱性，也能夠利用由屏蔽帶的螺旋纏繞而導(dǎo)致的同相損耗的增加來(lái)抑制非對(duì)稱性所導(dǎo)致的差動(dòng)同相轉(zhuǎn)換量的增加，因而與差動(dòng)傳輸頻帶寬且屏蔽帶的絕緣層為1μm以上的以往的電纜相比，電特性的魯棒性變高。即，可以具有如下的電特性：在100mhz以上20ghz以下的使用頻帶中，在差動(dòng)損耗中不產(chǎn)生頻帶空段，而在同相損耗中產(chǎn)生頻帶空段。另外，如果將氧化膜13b的厚度設(shè)為10nm以上且小于200nm，則上述電特性變得更加顯著。

另外，即使將電纜強(qiáng)力彎曲，差動(dòng)同相轉(zhuǎn)換量scd21也不易劣化，因而能夠合適地應(yīng)用于扁平電纜、背板、配線板等。另外進(jìn)一步，電纜的環(huán)境耐受性提高，因而能夠改善系統(tǒng)的環(huán)境耐受性。

(實(shí)施例)

圖4表示在構(gòu)成屏蔽帶13的銅箔形成的氧化膜13b的厚度的測(cè)定結(jié)果的一個(gè)例子，(a)為整體圖，(b)為(a)的部分放大圖?？v軸表示元素組成比(單位：at％)，橫軸表示距離最表面的蝕刻深度(單位：nm)。圖4(a)中，縱軸表示0～100at％，圖4(b)中，縱軸表示0～10at％。

自屏蔽帶13的氧化膜13b的表面起，一邊通過(guò)ar+離子蝕刻以每步5nm削除表面，一邊進(jìn)行xps(光電子分光分析)來(lái)測(cè)定元素組成比。關(guān)于氧化膜13b的厚度，將利用xps求出的氧o的組成比為oat％時(shí)的距離最表面的蝕刻深度設(shè)為氧化膜的厚度時(shí)，在圖4(a)、(b)的情況下為85nm。

圖5表示對(duì)于本實(shí)施例的差動(dòng)傳輸用電纜的試驗(yàn)品測(cè)定電特性而得到的結(jié)果，(a)為表示差動(dòng)損耗sdd21的測(cè)定結(jié)果的圖，(b)為表示同相損耗scc21的測(cè)定結(jié)果的圖，(c)為表示差動(dòng)同相轉(zhuǎn)換量scd21的測(cè)定結(jié)果的圖。

在該測(cè)定時(shí)，使用厚度8μm的銅箔作為屏蔽帶13，在表面形成了厚度85nm的氧化膜13b。將該屏蔽帶13通過(guò)螺旋纏繞而纏繞在被覆2根信號(hào)線11而形成的絕緣體12的周圍，從而制作2根試驗(yàn)品10a、10b作為實(shí)施例。

圖6表示對(duì)于比較例中的差動(dòng)傳輸用電纜的試驗(yàn)品測(cè)定電特性而得到的結(jié)果，(a)是表示差動(dòng)損耗sdd21的測(cè)定結(jié)果的圖，(b)是表示同相損耗scc21的測(cè)定結(jié)果的圖，(c)是示出差動(dòng)同相轉(zhuǎn)換量scd21的測(cè)定結(jié)果的圖。

在該測(cè)定時(shí)，使用與實(shí)施例相同厚度的銅箔作為屏蔽帶，在表面沒(méi)有形成氧化膜13b。將該屏蔽帶通過(guò)螺旋纏繞而纏繞在被覆2根信號(hào)線11而形成的絕緣體12的周圍，從而制作2根試驗(yàn)品10c、10d作為比較例。

根據(jù)圖5和圖6可知，關(guān)于差動(dòng)損耗，在圖5(實(shí)施例)與比較例(圖6)中觀察不到大的差異。關(guān)于同相損耗，將實(shí)施例與比較例進(jìn)行對(duì)比時(shí)，比較例中在25ghz附近產(chǎn)生了頻帶空段，而實(shí)施例中在1ghz附近產(chǎn)生了頻帶空段，頻帶空段進(jìn)入了使用頻帶的100mhz～20ghz。關(guān)于差動(dòng)同相轉(zhuǎn)換量，將實(shí)施例與比較例進(jìn)行對(duì)比時(shí)，比較例中為-22～-26db，而實(shí)施例中大幅地改善為-37～-38db。

如圖5(a)所示，在作為絕緣體層的氧化膜13b的厚度為85nm的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，完全沒(méi)有觀察到差動(dòng)損耗的增加，因而進(jìn)一步可推測(cè)，直到就接觸電阻而言為2位數(shù)的情況、就絕緣體層的厚度而言為厚度85nm的2～3倍程度的情況為止，不會(huì)產(chǎn)生差動(dòng)頻帶空段。因此，根據(jù)絕緣體層的厚度85nm的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可期待在10nm以上且小于200nm的范圍時(shí)，不產(chǎn)生差動(dòng)損耗中的頻帶空段。另外，即使在氧化膜13b的厚度為10nm以上且小于1μm的范圍時(shí)，與比較例的情況相比，也可以期待一邊減小差動(dòng)同相轉(zhuǎn)換量一邊提高對(duì)變形、環(huán)境變化的魯棒性的效果。

予以說(shuō)明的是，本發(fā)明的實(shí)施方式不限定于上述實(shí)施方式，可采用各種實(shí)施方式，例如可采用以下的變形例。

(變形例)

關(guān)于屏蔽帶13，也可以將例如厚度為10nm以上且小于200nm的包含聚酯等的樹脂膜粘接于導(dǎo)體13a作為絕緣體層。另外，關(guān)于屏蔽帶13，也可以例如在包含銅的帶狀金屬箔即銅箔帶的表面上涂布由樹脂形成的厚度10nm以上且小于200nm的絕緣體。