(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心導体の外周に１層以上の絶縁体層と外部導体層が順次設けられたセミリジッド同軸ケーブルにおいて、
前記絶縁体層のうち少なくとも１層が半焼成のポリテトラフルオロエチレンからなること、を特徴とする前記セミリジッド同軸ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信装置等の高周波信号伝送用に使用される高品質、高性能のセミリジッド同軸ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
数百メガヘルツを超える高周波帯域の信号伝送用に使用されている同軸ケーブルとしては、従来、中心導体に高周波での電気特性の優れたフッ素系樹脂で均一に被覆した絶縁電線を銅あるいはアルミニウム等の金属管に挿入した後、金属管と絶縁電線の間に隙間がないように均一に金属管をシンキング加工した構造のセミリジッド同軸ケーブルが広く知られている。
【０００３】
前記セミリジッド同軸ケーブルは、金属管を外部導体としているので、高周波での伝送特性は極めて優れているが、例えば外径２ｍｍ以下の細径ケーブルでは専用コネクターを作ることが技術的に困難であるため、機器との接続は回路基板、又はシールド用の金属プレート上に外部導体である金属管を半田付けするという接続方法をとらざるを得ない。ところが、前記セミリジッド同軸ケーブルで細径のものは、外部導体の厚みが薄く、様々な条件（温度や時間など）の半田付けの際の半田コテ先からの伝熱によって生じる絶縁体の膨張に外部導体が抗し得ないため、外部導体に亀裂が入るというトラブルがしばしば発生し、機器との接続の作業性、歩留りが悪かった。
【０００４】
この点を改善するため、中心導体と（外部）金属層との間を充実絶縁層と非独立気孔を有する多孔質層とを組み合わせた絶縁体層構造にすることで、高周波での伝送特性が良好で、半田付け時の熱による外部導体の亀裂も生じないセミリジッド同軸ケーブルが提案されている（特開平８−３１２４２号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報に開示されている非独立気孔を有する多孔質層の素材としてポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥという。）を採用したセミリジッド同軸ケーブルの高周波での伝送特性及び半田耐熱性は未だ不十分であり、また、このセミリジッド同軸ケーブルには、半田リフロー炉に通したとき長さ方向に膨張するという問題が生じている。
【０００６】
一方、絶縁体としてフッ素系樹脂のうち（未焼成の）ＰＴＦＥを用いたセミリジッド同軸ケーブルには、（未焼成）ＰＴＦＥ絶縁体にカッターで切り込みを入れて引っ張っても、ＰＴＦＥ絶縁体同士が完全に切断されていないと未焼成のＰＴＦＥは延伸して繊維化してしまい、円滑に切断することができないため、その端末加工性に問題があった。
【０００７】
本発明は、半田耐熱性、寸法安定性及び端末加工性などに優れた、高周波信号伝送用のセミリジッド同軸ケーブルを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、中心導体の外周に１層以上の絶縁体層と外部導体層が順次設けられたセミリジッド同軸ケーブルにおいて、前記絶縁体層のうち少なくとも１層が半焼成のＰＴＦＥからなること、を特徴とする前記セミリジッド同軸ケーブルである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のセミリジッド同軸ケーブルは、中心導体の外周に同心円状に絶縁体層と外部導体層が順次設けられた構造であり、絶縁体層は１層以上設けられていればよいが、通常は絶縁体層は１層である。
【００１０】
本発明のセミリジッド同軸ケーブルにおける中心導体は、銅、金、銀、ニオブ、ベリリウム、タングステン、パラジュウム、アルミニウム等の通常導体として使用される金属あるいはその合金の線である。その表面に、前記金属あるいは合金でめっきが施されたものも好ましく、この例としては銀めっき銅線、銀めっき銅覆鋼線を挙げることができる。
【００１１】
本発明における半焼成のＰＴＦＥ絶縁体層は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により３４０℃近辺のピーク（未焼成のＰＴＦＥ絶縁体のピーク）と３２３℃近辺のピーク（焼成したＰＴＦＥ絶縁体のピーク）とを併せ持つものであり、半焼成の方法や程度などにより前記２つのＤＳＣピークの大きさの割合は異なる。本発明における半焼成のＰＴＦＥ絶縁体層は、層の外表面が焼成の程度が高く層の内側は焼成の程度の低いものが好ましい
【００１２】
同軸ケーブルにおいては一般に、次の関係が成立する。
【数１】
0003690445.tif 000002
【００１３】
この関係式において、Ｚｏとｄを一定に規定した場合、ＰＴＦＥ絶縁体層を半焼成とすることにより、炉内を通過したとき、その表面から熱を伝達するので焼成の度合いによってＰＴＦＥ絶縁体層の内周部は連続気泡の多孔質となり、結果として比誘電率Ｅｒを小さくすることができるので、ＰＴＦＥ絶縁体層の直径を小さくすることができる。そのため、同軸ケーブルの直径が同じであれば、ＰＴＦＥ絶縁体層の直径を小さくした分だけ外部導体層を厚肉とすることができることになり、セミリジッド同軸ケーブルとしての半田耐熱性が向上する。
【００１４】
このＰＴＦＥ絶縁体層には、半田耐熱性を向上させると共に曲げ加工により高周波特性が低下するのを防止するため、無機フィラーを好ましくは５％以上配合することができ、また、半田耐熱性を更に向上させるため、有機フィラーを好ましくは１０％以上配合することができる。無機フィラーとしては、アルミナ、シリカ等のセラミックなどを挙げることができる。有機フィラーとしては、ＰＥＥＫ等の高機能性樹脂などを挙げることができる。
【００１５】
本発明における外部導体は、銅、アルミニウム、ステンレス、ベリリウム銅、銀、ニオブ、リン青銅等の通常シールド層として使用される金属あるいはその合金、ポリマーアロイなどの導電性の被覆である。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳しく説明する。
【００１７】
実施例１
直径０．２０３ｍｍの銀メッキ銅覆鋼線上に、ＰＴＦＥファインパウダーと押し出し助剤としてホワイトオイルとの混合物を押出成形し、電気炉中をキャプスタン速度１５．５ｍ／分で通し乾燥及び半焼成して、外径０．６８ｍｍの半焼成ＰＴＦＥ絶縁体層を被覆した。これを内径０．８ｍｍ、外径１．０３ｍｍの銅管に挿入した後、半焼成ＰＴＦＥ絶縁体と銅管とが隙間なく密着するように銅管をダイス引きで絞りこみ、外径０．８６ｍｍ（銅管の厚さ０．１１５ｍｍ）で特性インピーダンスＺｏ＝５０．５Ωのセミリジッド同軸ケーブルを製造した。
この製造したセミリジッド同軸ケーブルの乾燥及び半焼成の電気炉の温度条件と物性と性能をまとめて表１に示す。また、この半焼成のＰＴＦＥ絶縁体層のＤＳＣのチャートを図１に示す。
【００１８】
比較例１
ＰＴＦＥ絶縁体層の被覆の形成において半焼成しないこと（すなわち未焼成であること）と内径０．８ｍｍ、外径１．０５ｍｍの銅管を用いたことを除いて実施例１と同様にして、外径０．８６ｍｍ（銅管の厚さ０．１２５ｍｍ）で特性インピーダンスＺｏ＝５０．４Ωのセミリジッド同軸ケーブルを製造した。
このセミリジッド同軸ケーブルの乾燥の電気炉の温度条件と物性と性能をまとめて表１に示す。また、この（未焼成の）ＰＴＦＥ絶縁体層のＤＳＣのチャートを図２に示す。
【００１９】
比較例２
ＰＴＦＥ絶縁体層の被覆の形成において半焼成のかわりに焼成したことと内径０．８ｍｍ、外径１．０ｍｍの銅管を用いたことを除いて実施例１と同様にして、外径０．８６ｍｍ（銅管の厚さ０．１ｍｍ）で特性インピーダンスＺｏ＝５０．９Ωのセミリジッド同軸ケーブルを製造した。
このセミリジッド同軸ケーブルの乾燥及び焼成の電気炉の温度条件と物性と性能をまとめて表１に示す。また、この焼成ＰＴＦＥ絶縁体層のＤＳＣのチャートを図３に示す。
【００２０】
【表１】
0003690445.tif 000003
【００２１】
［物性及び性能試験］
（１）比重
ＰＴＦＥ絶縁体層の比重は、水中置換法で測定した。但し、ＰＴＦＥ絶縁体層の水中における重量が変動するため、測定値は概算値である。
【００２２】
（２）ＤＳＣ分析
ＪＩＳ  Ｋ７１２２プラスチックの転移熱測定方法によりＰＴＦＥ絶縁体層のＤＳＣを行った。
【００２３】
（３）比誘電率
ベクトルネットワークアナライザーを用いて該ケーブルの電気長を測定し、次に該ケーブルの物理長を直尺等で測り、計算にて比誘電率を求めた。
【００２４】
（４）ＰＴＦＥ絶縁体層の寸法安定性
１００ｍｍのセミリジッド同軸ケーブルを２３０℃の電気炉中に３分間入れた後、室温で１５分間放置した。このときのＰＴＦＥ絶縁体層の長さ方向への膨張収縮量を測定した。
表１において、＋は膨張を意味し、＋０．１ｍｍ以下とは、膨張した寸法が０．１ｍｍを越えず、０．０１ｍｍの単位では測定できないことを意味する。
【００２５】
（５）ＰＴＦＥ絶縁体層の端末加工性
セミリジッド同軸ケーブルの外部導体（銅管）を安全剃刀でカットし除去した後、ＰＴＦＥ絶縁体層を安全剃刀でカットし除去して、中心導体（銀メッキ銅覆鋼線）を剥き出しにするまでの作業性を次の基準により評価した。
評価基準：
優；ＰＴＦＥ絶縁体層の除去作業が容易。
良；ＰＴＦＥ絶縁体層の除去作業が比較的容易。
不良；ＰＴＦＥ絶縁体層の除去作業が非常に困難。
【００２６】
（６）セミリジッド同軸ケーブルの高周波特性
セミリジッド同軸ケーブルを使用して周波数１ＧＨｚ、３ＧＨｚ、５ＧＨｚ、１０ＧＨｚ、１８ＧＨｚの高周波をそれぞれ伝送した場合の減衰量を測定した。
【００２７】
（７）セミリジッド同軸ケーブルの半田耐熱性
各温度にコントロールされたコテ先（半田コテ：コテ先の直径２ｍｍ、２４Ｖ、５０Ｗ）に半田（直径１．０ｍｍ、錫６０％と鉛４０％の合金）を乗せて溶融した。セミリジッド同軸ケーブルにコテ先を３０ｍｍ間隔で５箇所（３秒間／箇所）接触させて、ケーブルの外部導体（銅管）に亀裂が発生しない最も高い温度を測定した。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明のセミリジッド同軸ケーブルは半焼成のＰＴＦＥ絶縁体層であるためＰＴＦＥ絶縁体層の一部（この場合内周部）が連続気泡の多孔質体となり、結果として比誘電率を小さくすることができ、絶縁体層の厚みを小さくすることができる。そのため、その分だけ外部導体の厚みを増やすことができるので、半田耐熱性を向上させることができる。あるいは、同じ半田耐熱温度では、セミリジッド同軸ケーブルの外径を小さくすることができるので、ケーブルの細線化、軽量化を図ることができ、例えば携帯電話といった移動通信装置用などに特に有利である。
【００２９】
また、本発明のセミリジッド同軸ケーブルは加熱時のＰＴＦＥ絶縁体層の寸法変化が小さく、しかも、半焼成のＰＴＦＥ絶縁体層は延伸してもＰＴＦＥが繊維化することなく、円滑に切断、除去することができるので、中心導体の剥き出しも容易である。
【００３０】
更に、本発明のセミリジッド同軸ケーブルは、ＰＴＦＥ絶縁体の比誘電率が小さいため、各種周波数における高周波の減衰量が少なく、高周波特性も優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１で得られた半焼成のＰＴＦＥ絶縁体層のＤＳＣのチャートを示す図面である。
【図２】  比較例１で得られた（未焼成の）ＰＴＦＥ絶縁体層のＤＳＣのチャートを示す図面である。
【図３】  比較例２で得られた焼成ＰＴＦＥ絶縁体層のＤＳＣのチャートを示す図面である。
【図１】
0003690445.tif 000004
【図２】
0003690445.tif 000005
【図３】
0003690445.tif 000006