CN1776830A - 信号传输电缆及信号传输电缆的制造方法 - Google Patents

信号传输电缆及信号传输电缆的制造方法 Download PDF

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Abstract

一种信号传输电缆,具有:沿着电缆长度方向延伸的电介质芯层,在电介质芯层的一个面上层叠的第1导电层,在电介质芯层的另一个面上层叠的第2导电层,覆盖电介质芯层和第1、第2导电层的绝缘体。电介质芯层和第1、第2导电层,互相具有相同的宽度。第1、第2导电层,互相具有相同的厚度。绝缘体被用屏蔽层覆盖,屏蔽层被用外皮覆盖。在这里,第1、第2导电层构成一对差动信号线。

Description

信号传输电缆及信号传输电缆的制造方法
技术领域
本发明涉及信号传输电缆及信号传输电缆的制造方法,特别涉及可以高速传输可靠性高的差动信号的信号传输电缆。
背景技术
近几年来,以网络机器及个人用计算机为代表的信息机器的高频化的进展,迅猛异常,其时钟脉冲频率已成为越过GHz的区域。与之相伴,在各机器之间连接的信号传输电缆中,也越来越要求高速的数据传输速度。另外,伴随着信号传输的高速化,信号线也随着数据的大容量化而增加,对与之相应的高速的多芯电缆的要求也非常高。
图40表示现有技术的软多芯电缆的结构示例。如图40所示,在绝缘薄膜1000上,并列配置多根传递信号的中心导体1001后,用绝缘薄膜1002覆盖中心导体1001,从而形成微带结构。
另外,图41A、图41B表示现有技术的多芯同轴电缆的结构示例。如图41B所示,多芯同轴电缆具有多根细线同轴电缆1110,并列配置这些多根细线同轴电缆1110后,用绝缘薄膜1115覆盖其整体。细线同轴电缆1110如图41A所示,用绝缘薄膜1112覆盖传递信号的中心导体1111,进而用成为接地面的外部导体1113和绝缘薄膜1114覆盖其外周。
图40所示的软多芯电缆,由于结构简单,所以能够便宜地制造,但由于中心导体1001未被完全屏蔽,所以容易受到外来噪声的影响,难以防止信号传输质量的劣化。
图41A所示的多芯同轴电缆,具有很高的噪声耐性,但由于结构复杂,所以价格昂贵。
在日本专利文献(特开2003-323824号)中,公布了关于解决这种问题的多芯同轴电缆的制造方法的有关技术。图42A-图42D,是表示该专利文献公布的多芯同轴电缆的制造方法的图形。如图42A所示,准备两面形成外部导体1120、1122’的第1绝缘薄膜1121之后,蚀刻上面的外部导体1122’(外部导体1122’未图示),统一形成以一定的间隔排列的多根信号线1122。接着,如图42B所示,夹着第2绝缘薄膜1123,多级层叠排列着统一形成的信号线1122的第1绝缘薄膜1121,在最上级层叠外部导体1124后,压接各层。然后,如图42C所示,利用切片机将制作好的层叠体纵向分割,从而切出许多多芯同轴电缆1130。最后,如图42D所示,在切出的多芯同轴电缆1130的侧面,形成外部导体1131。外部导体1131在电缆侧面与多芯同轴电缆1130的内部的外部导体1120相接,互相连接。这样就完成了多芯同轴电缆。
采用图42A-图42D所示的制造方法后,由于能够统一切出许多多芯同轴电缆,所以能够便宜地制造,而且成为信号线的中心导体,采用完全被外部导体覆盖的结构,所以在具有很高的噪声耐性的同时,还能够防止传输线路之间的串扰。
可是,尽管采用图42A-图42D所示的制造方法形成的多芯同轴电缆,具有优异的噪声耐性,但却难以完全消除外来噪声的影响。并且,虽说具有优异的噪声耐性,但信号的传输速度成为超过GHz的区域后,由于外来噪声成为使传输信号的可靠性下降的重要原因,所以在高速传输中,即使是多芯同轴电缆,也必须采取防止外来噪声的措施。
作为对外来噪声具有很强的抗干扰的传输方式,差动信号传输方式广为人知。该方式使用一对信号线发送相互反相的信号,取得其差分后,抵消外来噪声,所以从原理上说,可以不产生外来噪声。
图43表示现有技术的差动信号传输电缆1200的基本结构。如图43所示,在由许多导体导线束的绞线构成的内部导线1201的外周,平行排列设置了绝缘层1202的2根信号线,该2芯的信号线(双股线)的外周,包围着成为屏蔽层的外部导体1203,进而在其外周,包围着由绝缘材料构成的外皮1204。此外,为了给予成为屏蔽层的外部导体1203接地电位,所以沿着双股线的信号线,使泄漏线(drain line)1205与外部导体1203接触地设置。作为利用这种双股线传输差动信号的有关的现有技术,例如,在下列日本专利文献中记述着。
特开2001-093357号
特开2002-358841号
特开2004-087198号
另一方面,伴随着信号线的增加,实现了使许多差动信号线(2芯的信号线)并列的电缆。图44表示将许多差动信号线并列成一体结构的带状型的多芯差动信号传输电缆1210的例子。它被称作“双带线路”,许多由互相相对地形成的导电布线1211及1212构成的一对差动传输线路,被平行埋入电介质层1213内,在电介质层1213的两面,形成屏蔽层1214、1215。如果在电介质层中使用可挠性薄膜,就能够构成挠性的差动信号传输电缆(带状电缆)。
此外,在图44中,作为差动信号线,讲述了一对导电布线纵向匹配的双带线路的示例。但还可以采用将一对导电布线横向排列的、被称作所谓“微带线路”的结构。作为利用这种多芯带状电缆传输差动信号的有关的现有技术,在下列日本专利文献中记述着。
特开2001-210959号
特开2002-158452号
图45A-图45E,表示图44所示的差动信号传输电缆的制造方法。在图45A中,准备在电介质片1220的两面形成导电箔1214、1221的材料,如图45B所示,在电介质片1220的上面形成的导电箔1221上蚀刻布图,形成许多导电布线1211。接着,如图45C所示,在电介质片1220的整个面上形成电介质层1222及导电箔1223后,如图45D所示,在该导电箔1223上蚀刻布图,形成许多导电布线1212。这时,导电布线1212被在与导电布线1211相对的位置上对位,而且和导电布线1211具有相同宽度地形成。这样,就构成使特性阻抗一致的一对差动传输线路。最后,如图45E所示,在电介质片1220的整个面上形成电介质层1223及导电箔1225,从而完成将许多差动传输线路埋入电介质(电介质片1220及电介质层1222、1223)内的差动信号传输电缆。
差动信号传输方式,虽然具有很强的抗外来干扰的特点。但为了使其能够更高速地传输差动信号,就需要采取使差动信号传输电缆的2芯信号线内的特性阻抗一致的措施,或者采取降低时滞(传播延迟时间差)的措施。
在图43所示的差动信号传输电缆1200中,成为双股线的一对内部导体1201,用许多导体导线束的绞线构成。但在绞该导体导线束之际,两导线束之间,往往产生张力的离差。因此,成为双股线的2芯信号线的物理长度就产生离差,它成为加大时滞的原因。
另外,如图43所示,泄漏线1205虽然与覆盖成为双股线的一对内部导体1201的外周的绝缘层1202相接,但在用外部导体1203包围双股线和泄漏线1205之际,强固地使泄漏线1205和外部导体1203接触后,泄漏线切入绝缘层1202,往往会使绝缘层1202溃损。因此,在差动信号传输电缆的2芯信号线之间,就产生容量的离差,它成为特性阻抗失衡的原因。
为了解决这种问题,例如日本专利文献(特开2004-087198号)所述,在用绝缘层1202覆盖内部导体1201的一对双股线和泄漏线1205之间,设置介在物。可是,由于双股线和泄漏线1205的距离随着介在物的形状而变,在传输电缆1200的内部不能成为恒定,从而出现特性阻抗失衡的新问题,难以制造可靠性高的差动信号传输电缆。
另一面,在图44所示的多芯差动信号传输电缆1210中,一对导电布线1211、1212,是通过蚀刻后形成的,所以布线宽度容易产生离差,另外,由于一根导电布线1212是与另一根导电布线1211匹配后形成的,所以容易产生对位离差。其结果,这些制造上的离差,成为差动信号传输电缆的特性阻抗失衡的原因。此外,虽然通过提高加工精度,能够抑制制造上的离差,但引进高精度的加工设备后,必然要提高制造成本,另外,对于长距离的电缆而言,加工精度的提高也是有限的。
综上所述,在现有技术的差动信号传输电缆中,存在产生特性阻抗的离差、时滞等问题。这些问题带来信号传输劣化后导致的误动作,成为妨碍差动信号传输的高速化的重要原因。此外采用图42A-图42C所示的制造方法形成的多芯同时电缆,虽然成为带线结构,但将图42C所示的切断部位,变成包含沿着薄片平面方向并列配置的2根信号线的位置后,还能够形成以构成差动信号传输线路的一对信号线为单位的多芯差动传输电缆。
可是,在这样形成的多芯差动传输电缆中,由于一对信号线是通过蚀刻形成的,所以信号线的宽度及信号线的间隔,容易产生离差。因为这些值是决定差动信号传输电缆的特性阻抗的参数,所以这些值的制造上的离差,直接影响差动信号传输电缆的特性阻抗的离差。特性阻抗的离差,带来信号传输劣化后导致的误动作,成为妨碍差动信号传输的高速化的重要原因。
另外,将在不同的层(即如同上层及其下层那样上下方向不同的层)上形成的信号线作为一对信号线,构成差动信号传输线路时,难以在不同的层间使一对信号线正确地对位,容易产生位置偏移。
产生上述位置偏移后,直接影响差动信号传输电缆的特性阻抗的离差。其结果,特性阻抗的离差,带来信号传输劣化后导致的误动作,成为妨碍差动信号传输的高速化的重要原因。
发明内容
本发明的主要目的,在于提供特性阻抗的离差或时滞产生较少的、可靠性高的差动信号传输电缆。
为了解决上述课题,本发明的信号传输电缆,具有:沿着电缆的长度方向延伸的电介质芯层,在所述电介质芯层的一个面上层叠的第1导电层,在所述电介质芯层的另一个面上层叠的第2导电层,覆盖所述电介质芯层和所述第1、第2导电层的绝缘体,覆盖所述绝缘体的导电性屏蔽层,进而覆盖所述导电性屏蔽层的绝缘性外皮。所述电介质芯层和所述第1、第2导电层,具有互相相同的宽度。所述第1、第2导电层,具有互相相同的厚度。
采用上述结构后,由第1导电层、电介质芯层和所述第2导电层等3层构成的传输芯电缆,由于能使决定该传输芯电缆的特性阻抗的各参数(各层的厚度、宽度、间隔)的值一致,所以能够实现没有特性阻抗离差的、可靠性高的信号传输电缆。
所述第1导电层及所述第2导电层,最好构成一对差动信号线。
另外,在所述第1导电层上层叠第1电介质层的同时,还在该第1电介质层上层叠第1接地用导电层;在所述第2导电层上层叠第2电介质层时的同时,还在该第2电介质层上层叠第2接地用导电层;所述第1电介质层、所述第1接地用导电层、所述第2电介质层及所述第2接地用导电层,和所述电介质芯层、所述第1导电层及所述第2导电层具有相同的宽度;所述第1电介质层和所述第2电介质层,最好具有相互相同的厚度。
进而,所述电介质芯层,其厚度最好比所述第1及第2电介质层的厚度薄。
此外,具有多个所述传输芯电缆,这些多个传输芯电缆,最好被所述绝缘体包容。
另外,在所述电介质片的另一面,最好设置接地用导电膜。
另外,所述电介质芯层,最好由聚酰亚胺、全芳香族聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二苯硫化物、液晶聚合物中的某一个构成。
另外,所述第1导电层和所述第2导电层的表面的颜色或形状,最好不同。
另外,所述传输芯电缆的电缆长度方向的端部的厚度,最好比其它的电缆区域的厚度厚。
本发明的信号传输电缆的制造方法,包括:准备具有等于或大于电缆长度的薄片长度和等于或大于电缆宽度的数倍的薄片宽度的电介质芯薄片的工序;在所述电介质芯薄片的两面,分别层叠导电体片,覆盖所述两面的工序;用电缆宽度分割(切断)所述电介质芯薄片,同时形成多个传输芯电缆的工序;用绝缘体包容所述多个传输芯电缆的每一个的工序。
另外,最好还包括分割所述电介质芯薄片,形成多个传输芯电缆后,除去所述传输芯电缆的分割面上残留的所述电介质芯薄片的残渣的工序。
本发明的其它的信号传输电缆的制造方法,包括:准备具有等于或大于电缆长度的薄片长度和等于或大于电缆宽度的数倍的薄片宽度的电介质芯薄片的工序;在所述电介质芯薄片的两面,分别层叠导电体片,覆盖所述两面的工序;在所述导电体片上,分别层叠电介质片,覆盖该导电体片的工序;
在所述导电体片上,分别层叠接地用导电体片,覆盖该电介质片的工序;用电缆宽度分割所述电介质芯薄片,同时形成多个传输芯电缆的工序;用绝缘体包容所述多个传输芯电缆的每一个的工序。
采用上述本发明的信号传输电缆及其制造方法后,由于能使决定由第1导电层、电介质芯层和第2导电层等3层构成的传输芯电缆的特性阻抗的各参数(各层的厚度、宽度、间隔)的值一致,所以能够实现没有特性阻抗离差的、可靠性高的信号传输电缆。另外,传输芯电缆因为在形成第1导电层、电介质芯层和第2导电层等3层后,通过统一切断而同时形成多个传输芯电缆,所以能够产品合格率高的制造特性一致的传输芯电缆。通过使所述第1导电层和所述第2导电层的表面的颜色或形状不同,从而能够在本发明的传输电缆的两端中,很容易地判别各个端子是第1或第2导电层中的哪一个。这样,本发明能够提供可靠性高的信号传输电缆。此外,即使改变第1及第2电介质层的表面的颜色或形状,也能获得同样的效果。
本发明的多芯差动传输电缆的制造方法,包括:按照下列顺序层叠分别具有等于或大于电缆长度方向的尺寸的长度尺寸和等于或大于电缆宽度方向的尺寸的数倍的宽度尺寸的第1导电体片、第1电介质片及第2导电体片,形成层叠体片的工序;使第2电介质片介于其间,依次层叠多个所述层叠体片,形成长尺寸片的工序;将该长尺寸片卷成滚筒状的工序;一边从卷成滚筒状的所述长尺寸片拉出薄片的端部,一边分割的工序。
采用上述结构后,通过统一分割由第1导电体片、第1电介质片及第2导电体片构成的层叠体片,能够使构成差动传输线路的一对信号线的线宽(被切断的第1及第2导电体片的宽度)及信号线之间的间隔(第1电介质片的厚度)一致地形成。因此,能够减小差动传输线路的特性阻抗的离差。另外,因为统一分割层叠了构成差动传输线路的层叠体片的长尺寸片,所以还能够减少层叠的多个差动传输线路之间的信号线的宽度及信号线的间隔的离差。因此,能够实现特性阻抗一致的多芯差动传输电缆。
此外,作为分割所述长尺寸片的前工序,包括将该长尺寸片卷成滚筒状的工序;分割所述长尺寸片前工序,最好一边从卷成滚筒状的所述长尺寸片拉出薄片的端部,一边分割。
本发明的多芯差动传输电缆,具有按照下列顺序层叠分别具有等于电缆长度方向的尺寸的长度尺寸和等于电缆宽度方向尺寸的宽度尺寸的第1导电体片、第1电介质片及第2导电体片后形成的层叠体片。所述第1导电体片和第2导电体片,其厚度相同。所述层叠体片,按照下列顺序,在所述第1、第2导电体片中的至少一方的表面,层叠第3电介质片及第3导电体片。使第2电介质片介于其间,依次层叠多个所述层叠体片。所述第1导电体片和第2导电体片,构成夹着所述第1电介质片配置的一对差动传输线路。所述第3导电体片,构成接地线。
此外,在电缆端部具有连接器;所述连接器,最好具有所述第2电介质片的厚度比其它薄片部位厚的厚壁部。这时,最好削除所述厚壁部中的所述第2电介质片的一部分后,露出所述第1、第2导电体片。
采用本发明涉及的多芯差动传输电缆及其制造方法后,通过统一分割由第1导电体片、第1电介质片及第2导电体片构成的层叠体片,从而能够使构成差动传输线路的一对信号线的线宽(被切断的第1及第2导电体片的宽度)及信号线之间的间隔(第1电介质片的厚度)一致地形成。因此,能够减小差动传输线路的特性阻抗的离差。另外,因为统一分割层叠了构成差动传输线路的层叠体片的长尺寸片,所以还能够减少层叠的多个差动传输线路之间的信号线的宽度及信号线的间隔的离差。因此,能够实现特性阻抗一致的多芯差动传输电缆。
进而,通过统一分割层叠了层叠体片的长尺寸片,从而能够同时制造多个多芯差动传输电缆,所以能够实现便宜的多芯差动传输电缆。
本发明的挠性差动传输电缆的制造方法,包括:在挠性的电介质片上,形成第1导电膜的工序;在所述第1导电膜上,形成电介质膜的工序;在所述电介质膜上,形成第2导电膜的工序;切断所述第2导电膜、所述电介质膜及所述第1导电膜后,在所述电介质片上并列形成多个带状的槽部的同时,在邻接的所述槽部之间,形成由被该槽部分离的所述第2导电膜、所述电介质膜及所述第1导电膜的层叠体构成的差动传输线路的工序;在形成所述差动传输线路之后,将绝缘物埋入所述槽部的工序。在互相相同的宽度上形成所述槽部,由具有互相相同的宽度的所述层叠体构成所述差动传输线路。
此外,最好还包含用绝缘层覆盖埋入所述绝缘物的所述槽部和所述差动传输线路的工序。
另外,在本发明的挠性差动传输电缆的制造方法中,最好还包含在所述绝缘层上形成接地层的工序。
另外,在本发明的挠性差动传输电缆的制造方法中,最好还包含在所述电介质片的背面形成接地层的工序。
另外,在本发明的挠性差动传输电缆的制造方法中,最好在切断到所述第2导电膜、所述电介质膜及所述第1导电膜的厚度方向的中途,使所述第1导电膜留下一部分,形成带状的槽部后,通过蚀刻处理,从而除去所述第1导电膜的残部,实施形成所述槽部的工序。
本发明的挠性差动传输电缆的制造方法,通过在残留电介质片的状态下,切断在介体电片上形成的第1导电膜、电介质膜和第2导电膜后,形成带状的槽部,从而能够在和电介质片成为一体的状态下,同时形成由被该槽部互相分离的第1导电膜、电介质膜和第2导电膜的层叠体构成的多个差动传输线路,能够实现生产效率高的挠性差动传输电缆。
另外,第1导电膜、电介质膜和第2导电膜,在层叠的基础上被同时切断后,因为能够决定由第1导电膜、电介质膜和第2导电膜的层叠体构成的差动传输线路的宽度,所以使构成差动传输线路的一对信号线的线宽(被切断的第1及第2导电膜的宽度)、信号线之间的间隔(即第1和第2导电膜之间的距离,换言之是电介质膜的厚度)及信号线的位置(第1及第2导电膜的对位)一致地形成。这样,就能够减小差动传输线路的特性阻抗的离差,能够实现可靠性高的挠性差动传输电缆。
进而,通过以相同的宽度及相同的间隔形成构成差动传输线路的层叠体,能够实现特性阻抗一致的多芯差动传输电缆,能够实现与数据的大容量化对应的挠性差动传输电缆。
所以,采用本发明后,能够提供特性阻抗的离差小、生产效率高的挠性差动传输电缆的制造方法。
本发明的信号传输电缆的制造方法,包括:在交替层叠配置导电体片和绝缘体片后制作层叠体片的同时,还在所述层叠体片的薄片端部的一个薄片面中,将所述层叠体片的薄片端部和所述绝缘体片的薄片端部,越是位于另一个薄片面一侧的薄片越靠近所述薄片端部一侧地阶梯状配置,在该薄片端部的所述一个薄片面上形成阶梯面的第1工序;使树脂部件与所述叠层体片的所述薄片端部的另一个薄片面相接的第2工序;沿着薄片厚度方向,按压所述树脂部件,使所述薄片端部变形,从而使所述阶梯面和所述一个薄片面成为同一个面,由和所述一个薄片面成为同一个面的所述阶梯面露出的所述导电体片分别构成电极端子的第3工序。
此外,作为所述树脂部件,使用在使该树脂部件与所述另一个薄片面相接之际,位于所述树脂部件与所述另一个薄片面相接的相反一侧的该树脂部件的另一面,具有和所述阶梯面大致平行的形状的材料;在所述第3工序中,最好使所述薄片端部变形,以便使所述树脂部件的另一面,和所述层叠体片的所述另一个薄片面成为同一个面。
另外,由半硬化状树脂构成所述树脂部件,在所述第3工序后,最好还包含使该树脂部件硬化后,将该树脂部件和所述层叠体片一体化的工序。
另外,作为所述树脂部件,最好使用具有与所述层叠体片全面相接的大小的材料。
另外,在所述第3工序中,最好在使平板与所述层叠体片的所述薄片端部的所述一个薄片面的状态下,沿着薄片厚度方向,按压所述树脂部件。
本发明的信号传输电缆的制造方法,在能够形成具有高密度信号线的的同时,还通过在其露出面上设置取出各导电体片的信号线的电极端子,从而能够很容易地和其它的电路基板等进行端子连接。
进而,因为能够将各信号线的端子排列在和层叠体片的表面为同一个面内,所以在其它的电路基板等进行的端子连接和中,能够使用现有技术的连接器,能够降低成本。
采用本方面后,能够提供可以高密度地连接多个电路基板等的信号传输电缆。
本发明的其它目的,将在理解后文讲述的实施方式后明白,在添附的《权利要求书》中得到阐述。而且,在本说明书中没有叙及的许多利益,在实施本发明后,本领域技术人员可以想到。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的信号传输电缆的结构的图形。
图2A-图2D是表示第1实施方式的信号传输电缆的制造方法的图形。
图3是表示第1实施方式的其它信号传输电缆的结构的图形。
图4是表示第1实施方式的另一个其它信号传输电缆的结构的图形。
图5是表示本发明的第2实施方式的其它信号传输电缆的结构的图形。
图6A-图6D是表示第2实施方式的信号传输电缆的制造方法的图形。
图7是表示本发明的第3实施方式的信号传输电缆的结构的图形。
图8是表示第3实施方式的其它信号传输电缆的结构的图形。
图9A-图9E是表示本发明的第4实施方式的信号传输电缆的制造方法的图形。
图10A、图10B是表示第4实施方式的其它信号传输电缆的制造方法的图形。
图11是表示本发明的第5实施方式的传输芯电缆的结构的图形。
图12是表示第5实施方式的信号传输电缆的连接器的结构的图形。
图13第1、第2导电层的形状的第1示例。
图14A、图14B第1、第2导电层的形状的第2示例。
图15A、图15B是表示本发明的第6实施方式的多芯差动传输电缆的制造方法的图形。
图16是表示本发明的第6实施方式的长尺寸片的切断方法的图形。
图17A是第6实施方式的多芯差动传输电缆的剖面图。
图17B是第6实施方式的多芯差动传输电缆的部分放大图。
图18A、图18B是表示第6实施方式的信号传输电缆的屏蔽结构的图形。
图19是表示第6实施方式的滚筒状长尺寸片的切断方法的图形。
图20是表示第6实施方式的滚筒状长尺寸片的其它切断方法的图形。
图21是第6实施方式的其它长尺寸片的结构的剖面图。
图22是第6实施方式的另一个其它长尺寸片的结构的剖面图。
图23A、图23B是表示第6实施方式的多芯差动传输电缆的连接器的形成方法的图形。
图24A、图24B是表示第6实施方式的多芯差动传输电缆的连接器结构的放大图。
图25A-图25D是表示本发明的第7实施方式中的挠性差动传输电缆的制造方法的垂直于电缆长度方向的方向的工序剖面图。
图26是表示第7实施方式的槽部的切断方法的图形。
图27是表示第7实施方式的被屏蔽的挠性差动传输电缆的结构的剖面图。
图28A-图28D是表示第7实施方式的其它的挠性差动传输电缆的制造方法的工序剖面图。
图29是表示在采用图28A-图28D的制造方法而形成后再使其平坦化的挠性差动传输电缆的结构的剖面图。
图30是表示挠性信号传输电缆700的参考例的结构的俯视图。
图31A是表示本发明的第8实施方式的电极端子被阶梯状地形成的信号传输电缆的结构的立体图。
图31B是图31A的剖面图。
图32A、图32B是表示将阶梯状的电极端子平坦化的方法的剖面图。
图33A-图33C是表示第8实施方式的信号传输电缆的制造方法的工序剖面图。
图34是表示第8实施方式的信号传输电缆的俯视图。
图35是表示第8实施方式的其它信号传输电缆的俯视图。
图36A、图36B是表示第8实施方式的其它信号传输电缆的制造方法的工序剖面图。
图37A、图37B是表示第8实施方式的信号传输电缆的电极端子的配置剖面图。
图38表示将第8实施方式的信号传输电缆用于电路基板之间的连接时的结构的图形。
图39表示第8实施方式的信号传输电缆的制造方法的图形。
图40表示现有技术的软多芯电缆的结构示例的图形。
图41A、图41B表示现有技术的多芯同轴电缆的结构示例的图形。
图42A-图42D表示现有技术的多芯同轴电缆的制造方法的图形。
图43是表示现有技术的信号传输电缆的结构的图形。
图44是表示现有技术的多芯信号传输电缆的结构的图形。
图45A-图45E是表示现有技术的多芯信号传输电缆的制造方法的图形。
具体实施方式
下面,参照附图,讲述本发明的实施方式。在以下的附图中,为了简化说明,用相同的参照符号,表示实质上具有相同功能的构成要素。此外,本发明并不局限于以下的实施方式。
(第1实施方式)
图1是表示本发明的第1实施方式的信号传输电缆100的结构的剖面示意图。图2是表示第1实施方式的信号传输电缆100的制造方法的工序剖面图。
信号传输电缆100,如图1所示,具有:沿着电缆的长度方向(与图纸正交的方向)延伸的电介质芯层10;由在该电介质芯层10的两面上层叠的第1导电层11及第2导电层12构成一体的传输芯电缆20;以及包容该传输芯电缆20的绝缘体13。
第1导电层11及第2导电层12,分别具有相同的厚度;电介质芯层10、第1导电层11及第2导电层12,分别具有相同的宽度。并且,包容传输芯电缆20的绝缘体13,被用由导电体构成的屏蔽层14覆盖;屏蔽层14,被用由绝缘体构成的外皮15覆盖。由第1导电层11和第2导电层12,构成一对差动信号线。
一对差动信号线的特性阻抗,取决于第1及第2导电层11、12的宽度及第1及第2导电层11、12的之间的距离。因此,决定第1及第2导电层11、12的尺寸,以便获得所定的特性阻抗。例如:如果使由铜构成第1及第2导电层11、12,其宽度为150μm,第1及第2导电层11、12的之间的距离为190μm,电介质芯层10的介电常数为0.4,就可以获得约100Ω的特性阻抗。
下面,参照图2,讲述第1实施方式的信号传输电缆100的制造方法。首先,如图2A所示,准备电介质芯层10’。在这里,作为电介质芯层10’,准备在约100μm厚的聚酰亚胺片的两面形成约45μm的粘接剂的材料。在这里,使电介质芯薄片10’成为将图2A中与图纸正交的方向作为长度方向、将图纸的左右方向作为宽度方向的矩形平板形状。进而,使电介质芯薄片10’成为其长度方向的尺寸与传输芯电缆20的电缆长度相等的薄片长度、其宽度方向的尺寸等于或大于传输芯电缆20的电缆宽度的数倍的形状。
然后,如图2B所示,在电介质芯薄片10’的两面各自的整个面上,层叠第1乃至第2导电体片11’,12’。在这里,准备由约8μm的厚度的压延铜箔构成的第1乃至第2导电体片11’,12’。通过压接这些第1乃至第2导电体片11’,12’,从而分别在电介质芯薄片10’的两面上层叠。这时,只将第1导电体片11’的表面用染料上色。或者将第1导电体片11’的表面加工成粗糙面。这样,使第1导电体片11’的表面状态,一看就与第2导电体片12’的表面状态不同。
接着,如图2C所示,沿着薄片长度方向,按照电缆宽度(例如150μm)切断在两面形成有导电体片11’,12’的电介质芯薄片10’。为了能够进行这种切断,将电介质芯薄片10’的宽度,设定成等于或大于上述电缆宽度的数倍。
这样,在具有互相相同的宽度尺寸(例如150μm)的同时,还形成其长度方向连续的多个传输芯电缆20。形成的传输芯电缆20,成为具有第1导电层11、电介质芯层10和第2导电层12的3层结构的材料。
此外,虽然使用切片机进行分割,但由于作为第1及第2导电层11、12而使用的铜箔非常挠性,所以有可能在传输芯电缆20的分割面上留下铜箔的残渣。由于电介质芯薄片10’非常薄,所以铜箔的残渣就成为使一对差动信号线短路的重要原因。因此,在分割后,设置除去残渣的工序,这在防止产品合格率下降上是优选的措施。例如,如果用蚀刻铜的溶液进行浸渍蚀刻,就能够在不影响分割后的铜箔形状的前提下除去上述残渣。另外,如果取代采用切片机的分割,使用激光切断,就能够抑制上述残渣的发生。
最后,如图2D所示,用厚约500μm的绝缘体13覆盖被分割切出的传输芯电缆20的全周后,再用厚约50μm的屏蔽层14覆盖绝缘体13,进而,用外皮15覆盖屏蔽层14。这样,就完成了传输芯电缆20的制造。
在这里,作为绝缘体13,例如使用FEP(四氟化乙烯一六氟化丙烯异分子聚合物树脂)等氟类树脂、非晶形聚烯树脂、PEN(聚苯二甲酸二醇脂)等,特别为了降低介电常数,采用包含发泡剂的发泡形状是其优选。作为屏蔽层14,可以使用铜、铝等导电性优异的金属带或金属箔,或者用塑料薄膜将它们分层的金属分层薄膜等。另外,作为外皮15,可以使用聚氯乙烯、聚烯烃等。
采用这种制造方法形成的信号传输电缆100,不进行特别的宽度调整处理,就能够使构成差动信号线的第1导电层11的宽度和第2导电层12的宽度成为相互一致的结构。另外,由于在第1、第2导电层11、12之间,插入具有一定厚度的电介质芯层10,所以不进行特别的宽度调整处理,就能够使两导电层11、12的间隔在全长上成为相互一致的结构。
基于以上理由,可以沿着电缆的长度方向,将信号传输电缆100的特性阻抗高精度地保持成为一定的值。这样,就能保持信号传输电缆100的特性阻抗的平衡。
另外,由于是将长度方向的两端被切齐的单一的电介质芯薄片10’分割后形成信号传输电缆100,所以从相同的电介质芯薄片10’切出的信号传输电缆100的电缆物理长,就相互一致,在这些电缆之间,还能抑制时滞(传播延迟时间差)的发生。
进而,从相同的电介质芯薄片10’,同时形成许多信号传输电缆100,也能够将各自的阻抗特性的离差抑制到很小的程度,所以在批量生产中,也能产品合格率很高地制造信号传输电缆。
此外,在以上的讲述中,例示出信号传输电缆的各构成要素的具体的材料。但并不特别局限于此。例如:电介质芯层10,还可以使用全芳香族聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二苯硫化物、液晶聚合物等。另外,第1及第2导电层11、12,还可以是含铜的合金、其它金属。
图1所示的信号传输电缆100,示出本发明的基本结构。但在实际使用之际,从外部屏蔽传输芯电缆20十分有效。图3示出具有屏蔽效果的信号传输电缆110的结构示例。
在图3中,传输芯电缆20与图1的结构相同。但是用绝缘层30将传输芯电缆20的整个外周覆盖。进而,在绝缘层30和屏蔽层14之间配置泄漏线31。泄漏线31被设定成和信号传输电缆100相同的长度。这样,在电缆外部将泄漏线31与接地电位连接后,就能够通过泄漏线31,将屏蔽层14与接地电位连接。此外,为了提高泄漏线31和屏蔽层14之间的电连接性,泄漏线31被压入配置在绝缘层30和屏蔽层14之间的间隙。
可是,以不损坏位于第1及第2导电层11、12之间的电介质芯层10的程度的压接力,将泄漏线31压入配置在绝缘层30和屏蔽层14之间的间隙。因此,设置泄漏线31,不会产生电介质芯层10变形、特性阻抗失衡的问题。
并且,信号传输电缆100在一个个信号传输电缆中的特性阻抗的离差也非常小,所以还适合用于并行传输多个信号之际使用的多芯信号传输电缆。
图4示出集合许多传输芯电缆20而成的多芯信号传输电缆120的结构示例。在图4中,许多传输芯电缆20以互相并列配置的状态,被绝缘层13覆盖。进而,绝缘层13的周面,被用屏蔽层14和外皮15覆盖。此外,图4示出并列配置2根传输芯电缆20的示例,但可以按照并行传输的信号的数量,增减排列的传输芯电缆20的数量。另外,传输芯电缆20不仅能够并列配置(相互朝电缆宽度方向排列),还能够以纵列配置(相互朝电缆厚度方向排列)的状态,被绝缘层13覆盖。
(第2实施方式)
差动信号线虽然具有很强的抗外来噪声的特点,但却不能完全消除外来噪声。为了更稳定地传输差动信号,最好采用用屏蔽层14覆盖传输芯电缆20的结构。可是,如图3所示,为了将接地电位给予屏蔽层14,需要另行配置泄漏线31,通过泄漏线31,使屏蔽层14与接地电位连接。采用这种结构,需要追加构成,因而使制造工序复杂、制造成本上升。
图5示出了本发明的第2实施方式涉及的信号传输电缆130的结构。第2实施方式不附加泄漏线就可以获得差动信号线的屏蔽效果。就是说,将构成一对差动信号线的第1及第2导电层11、12相对配置,在两导电层11、12之间,插入电介质芯层10。这些结构基本上与第1实施方式中的传输芯电缆20一样。
在第1导电层11的上面,层叠第1电介质层16,第1导电层11的上面,被第1电介质层16覆盖。进而,在第1电介质层16的上面,层叠第1接地用导电层18,第1电介质层16的上面,被第1接地用导电层18覆盖。同样,在第2导电层12的上面,层叠第2电介质层17,第2导电层12的上面,被第2电介质层17覆盖。进而,在第2电介质层17的上面,层叠第2接地用导电层19,第2电介质层17的上面,被第2接地用导电层19覆盖。
第1及第2电介质层16、17,具有互相相同的厚度,另外,第1及第2电介质层16、17和第1及第2接地用导电层18、19,分别具有和电介质芯层10、第1及第2导电层11、12相同的宽度。
这样,在第2实施方式中,从图中的下面起,具有依次层叠第2接地用导电层19、第2电介质层17、第2导电层12、电介质芯层10、第1导电层11、第1电介质层16及第1接地用导电层18的形状,从而构成传输芯电缆21。
图5所示结构的一对差动信号线的特性阻抗,受到第1及第2导电层11、12的宽度以及第1及第2导电层11、12之间的间隔的影响。此外,上述特性阻抗,还受到第1或第2导电层11、12和第1及第2接地用导电层18、19之间的间隔的影响。调整它们后,可以规定上述特性阻抗。因此,在传输芯电缆21中,设定上述各构成要素的尺寸,以便获得所需的特性阻抗。
例如,这时由聚酰亚胺片构成电介质芯层10、由压延铜箔构成第1及第2导电层11、12、由聚酰亚胺片构成第1及第2电介质层16、17、由压延铜箔构成第1及第2接地用导电层18、19后,使第1及第2导电层11、12的宽度为135μm、第1及第2导电层11、12之间的距离为190μm、第1或第2导电层11、12和第1或第2接地用导电层18、19之间的距离为250μm。这样,就获得约100Ω的特性阻抗。
采用上述结构后,由于一对差动信号线11、12,其两面被用接地层18、19覆盖,所以能够更有效地给这些差动信号线带来屏蔽效果。此外,这时,由于能够在电缆外部将两接地层18、19与接地电位直接连接,所以不必另行设置泄漏线,从而使结构得到相应的简化。
另外,电介质芯层10,其厚度比第1及第2电介质层16、17的厚度薄,这样,差动信号线的结合得到加强,其信号质量也得到提高。
下面,参照图6A-图6D,讲述第2实施方式的信号传输电缆130的制造方法。
首先,如图6A所示,准备在电介质芯层10’的两面层叠第1及第2导电体片11’、12’的材料。在这里,作为电介质芯层10’,准备在约100μm厚的聚酰亚胺片的两面形成约45μm的粘接剂的材料。在这里,使电介质芯薄片10’成为将图6A中的图纸厚度的方向作为长度方向、将图纸的左右方向作为宽度方向的矩形平板形状。进而,使电介质芯薄片10’成为将其长度方向作为与电缆长度相等的薄片长度的尺寸、将其宽度尺寸作为电缆宽度的数倍的形状。
在电介质芯薄片10’的两面各自的整个面上,层叠第1乃至第2导电体片11’,12’,覆盖电介质芯薄片10’。在这里,准备由约8μm的厚度的压延铜箔构成的第1乃至第2导电体片11’、12’,通过压接这些第1、第2导电体片11’、12’,从而分别在电介质芯薄片10’的两面上层叠。这时,只将第1导电体片11’的表面用染料上色。
然后,如图6B所示,在第1及第2导电体片11’、12’的上面的整个面上,层叠第1及第2电介质片16’、17’。进而,在第1及第2电介质片16’、17’的上面的整个面上,层叠第1及第2接地片18’、19’。第1及第2电介质片16’、17’,由约170μm的厚度的聚酰亚胺膜构成;第1及第2接地片18’,19’,由约8μm的厚度的压延铜箔构成。
将被层叠的电介质芯薄片10’,如图6C所示,沿着薄片长度方向,按照电缆宽度分割。这样,同时形成具有相同的电缆宽度的多个传输芯电缆21。
形成的传输芯电缆21的厚度,成为约570μm。如果是该厚度,就可以采用普通的切片机(未图示)轻易分割。此外,正如在图2所示的制造工序中讲述的那样,往往在传输芯电缆21的分割面上留下铜箔的残渣。因此,在分割后,设置除去残渣的工序是优选的措施。
最后,如图6D所示,用绝缘体13包容被分割切出的传输芯电缆21,如果有必要,再用外皮15覆盖后,就完成了信号传输电缆130的制造。作为绝缘体13,使用包含发泡剂的PEN;外皮15使用聚氯乙烯。
(第3实施方式)
图7和图8表示本发明的第3实施方式涉及的信号传输电缆140、150的结构。
图7是构成集合多个传输芯电缆20的所谓多芯带状电缆的材料,具有1块电介质片40,在该电介质片40的一个面上,大致等间隔地并列配置多个传输芯电缆20(与第1实施方式讲述的结构相同)。在电介质片40的另一个面上,层叠覆盖传输芯电缆20的绝缘体41。此外,为了配置传输芯电缆20,电介质片40具有与传输芯电缆20的电缆长度尺寸同等的长度方向尺寸和并列配置多个传输芯电缆20的宽度尺寸。
电介质片40,使用在厚约150μm的聚酰亚胺片的两面形成约75μm的粘接剂的材料,采用分层工艺,一边将由掺入发泡剂的PEN构成的绝缘体41加热,一边与电介质片40压接。
用参照图2讲述的制造工序制成的传输芯电缆20,使构成一对差动信号线的第1及第2导电层11、12的幅度一致地形成,另外,在该第1及第2导电层11、12之间插入的电介质芯层10的厚度也一定,所以差动信号线的固有的特性阻抗,能够沿着传输芯电缆20保持一定的值。另外,由于传输芯电缆20的电缆端部,也以电介质芯薄片10’的状态统一切断,所以电缆的物理长能够一致地形成,时滞的发生也受到抑制。进而,由于由单一的电介质芯薄片10’同时形成许多传输芯电缆20,所以传输芯电缆20各自的特性阻抗的离差也小。因此,将这样制作的多个传输芯电缆20并列配置而成的本实施方式的多芯信号传输电缆,成为特性阻抗一致的可靠性高的产品。这样,本发明的结构,适用于高速的并行传输用的信号传输电缆。
图8是表示使图7所示的信号传输电缆140具有屏蔽效果的信号传输电缆150的结构的图形。
如图8所示,信号传输电缆150具有和信号传输电缆140相同的电缆结构,进而,在该电缆结构(信号传输电缆140)的两面(绝缘片41的外侧面和电介质片40的外侧面(另一面))的整个面上,分别形成接地用导电膜42、43。再进而用外皮44、45覆盖接地用导电膜42、43的各自的外侧面。
将接地用导电膜42、43与接地电位连接后,这些接地用导电膜42、43,就作为屏蔽层发挥作用。在这里,由于接地用导电膜42、43保持一定的距离,配置在平行排列的传输芯电缆20的上下(电缆厚度方向的两侧),所以对传输芯电缆20而言,能够发挥稳定的屏蔽效果。
此外,在上述的讲述中,在电介质片40的两面设置接地用导电膜42、43,从而获得足够的屏蔽效果。但如果至少在没有层叠传输芯电缆20的绝缘片41的另一面配置接地用导电膜,就能够获得屏蔽效果。
(第4实施方式)
下面,参照图9A-图9E、图10A、图10B,讲述本发明的第4实施方式涉及的信号传输电缆的制造方法。
图9A-图9E是表示信号传输电缆160的制造方法的工序剖面图。首先,如图9A所示,准备在电介质芯层10’的两面层叠第1及第2导电体片11’、12’的材料。
接着,如图9B所示,沿着薄片的长度方向(垂直于纸面的方向),按一定的宽度(电缆宽度),分割电介质芯层10’。这样,在具有相同的电缆宽度的同时,还同时形成许多具有第1导电层11、电介质芯层10及第2导电层12等3层结构的传输芯电缆20。传输芯电缆20的结构及其制造方法,和第1实施方式讲述的一样。
再接着,如图9C所示,准备具有可以摆放并列配置的多个传输芯电缆20的薄片大小的第1电介质片50,将传输芯电缆20空开一定的间隔,并列配置在该第1电介质片50上。
再接着,如图9D所示,准备具有个和第1电介质片50同等大小的第2电介质片51,将第2电介质片51摆放到传输芯电缆20的上侧面(不与第1电介质片50相接的面)上。这样,就用第2电介质片51覆盖多个传输芯电缆20。进而,从箭头的方向(传输芯电缆20的厚度方向)分割第1及第2电介质片50、51。这时,沿着传输芯电缆20的电缆长度方向分割,而且将其分割位置,作为邻接的传输芯电缆20之间不存在电缆的位置。
最后,如图9E所示,使第1及第2电介质片50、51的被切断的端部互相压接后接合,从而将两电介质片50、51一体化,进而利用一体化的两电介质片50、51,覆盖各传输芯电缆20。从而完成被第1及第2电介质片50、51覆盖的信号传输电缆160。
此外,作为电介质片。最好使用压接后接合性优异的聚氯乙烯、聚乙烯等。
第4实施方式中的信号传输电缆的制造方法,由于能够通过一系列的简单的工序,同时形成许多信号传输电缆,所以能够制造特性的离差小的一定质量的信号传输电缆。另外,由于工序数少,所以能够便宜地制造信号传输电缆。
图10A、图10B是表示信号传输电缆170的制造方法的工序剖面图。图10A表示在图9A-图9E所示的工序剖面图中,直到传输芯电缆20被用第1及第2电介质片50、51覆盖为止的状态(图9D)。在这里,其特征是不分割第1电介质片50及第2电介质片51。
接着,如图10A所示,沿着传输芯电缆20的电缆长度方向,而且在没有配置传输芯电缆20的位置(在邻接的传输芯电缆20之间),沿着箭头的方向(电缆的厚度方向),将第1及第2电介质片50、51压接,从而不分离第1及第2电介质片50、51地将其一部分接合。
图10B是表示压接后的状态,信号传输电缆170成为被封入互为一体化的电介质片50、51内部的状态,进而,信号传输电缆170在电介质片50、51的接合部位的作用下,以沿着电缆长度方向互相分离的状态纳入电介质片50、51的内部,成为所谓的帘状地连接的样态。
这样,各传输芯电缆20被用电介质片牢固地固定,而且各传输芯电缆20被帘状地连接,所以能够作为挠性的多芯信号传输电缆使用。此外,在图9、图10中,如果在第1及第2电介质片50、51的外侧,设置接地层,就可以获得很高的屏蔽效果。
(第5实施方式)
本发明的信号传输电缆20的优选结构是:在其电缆端部中,具有适合于和连接对方的结合的连接器结构。下面,参照图11、图12,讲述其缆端部具有连接器结构的本发明的信号传输电缆。此外,图11、图12是沿着电缆长度方向将传输芯电缆20剖开后的剖面图,与沿着该电缆宽度方向将传输芯电缆20剖开后的图1-图10不同。
如图11所示,传输芯电缆20在电缆长度方向的两端中的电介质芯层10a、10b的厚度,比其它区域的电介质芯层10的厚度厚。以下,将厚度厚的电缆端部,称作“连接器结构10a、10b”。这种结构,例如作为形成第1及第2导电层11、12的前处理,在电介质芯层10的两面,沿着电缆宽度方向,有选择地在传输芯电缆20的的电缆长度方向的两端追加、层叠电介质层后,能够很容易地形成。此外,在图11中,省略了传输芯电缆20的绝缘体13的图示。
图12示出这样形成的传输芯电缆20的连接对方的连接器60的结构。在传输芯电缆20的电缆端部,除去绝缘体13等的覆盖后,就露出连接器结构10a、10b。另一方面,连接器60,其端部成为导电性的线夹61。
因此,通过使传输芯电缆20的连接器结构10a、10b被连接器60的线夹61夹住,可以容易而且切实地将传输芯电缆20与连接器60连接。在这里,要将第1及第2导电层11、12染成不同的颜色,或使其一部分形状互不相同。
在本发明的信号传输电缆的结构中,需要采用能够明确区分第1及第2导电层11、12的结构。否则在将信号传输电缆与其它电气部位连接之际,就有可能和与本来应该连接的导电层不同的导电层连接,造成不能传输信号的现象。
在本发明的上述各实施方式中,将第1及第2导电层11、12染成不同的颜色,或使其一部分形状互不相同,从而形成能够明确区分第1及第2导电层11、12的结构。用颜色区分,例如可以按照如下方式实施。
(第1用颜色区分的结构)
在第1及第2导电层11、12的表面,分别形成凹凸,再在导电层之间使其凹凸的形状(凹凸样态)互不相同,从而使光亮度及明亮度产生差异后,用颜色区分。例如:由电解铜箔构成第1及第2导电层11、12时,在铜箔的制造方法上,在导电层表面,形成发光面(光泽面)和无光面(粗糙面)。发光面和无光面的色彩,在可用肉眼加以区别的程度上不同。具体地说,发光面成为镜面,反射光,而无光面则成为暗色。利用这种特性,可以将第1及第2导电层11、12中的一个作为发光面,另一个作为无光面,将两面用颜色区分。
(第2用颜色区分的结构)
在由压延铜箔构成第1及第2导电层11、12时,不能实施上述颜色区分。因此,例如,可以将一个导电层的表面划伤,或者作为拉伸成为一个导电层的铜箔的轧辊,选用能够在其表面形成凹凸的轧辊。这样,能够从视觉上将形成的一个导电层的表面形状与另一个做成不同的形状。
(第3用颜色区分的结构)
利用颜料或染料等,在第1及第2导电层11、12的表面涂上特有的颜色。
(第4用颜色区分的结构)
通过导电材料的电镀处理及蒸镀处理,在电介质芯层10(电介质芯薄片10’)上形成第1、第2导电层11、12(第1、第2导电体片11’、12’)的同时,在第1、第2导电层11、12(第1、第2导电体片11’、12’)中,采用互不相同的形成方法,使它们从视觉上成为互不相同的形状。
(第5用颜色区分的结构)
有选择地蚀刻第1、第2导电层11、12中的一个的表面,从而在视觉上使该表面形状成为与另一个不同的形状。
此外,不仅可以用颜色区分,还可以使第1、第2导电层11、12的形状互不相同。例如可以如图13所示,有选择地只在第1、第2导电层11、12的一个端部的拐角处,形成切口α。另外,可以如图14所示,有选择地只在第1、第2导电层11、12中的一个端部,形成孔及凹部。在图14A中,在第1、第2导电层11、12中的一个端部,形成圆形的孔乃至凹部β;在图14B中,在第1、第2导电层11、12中的一个端部边缘,形成楔型的凹部γ。
这样,用颜色区分地将第1、第2导电层11、12上色,或使其形状的一部分互不相同,从而成为可以明确区别第1、第2导电层11、12的结构后,就易于判别其连接方向。
(第6实施方式)
图15A、图15B及图16是表示本发明的第6实施方式中的多芯信号传输电缆的制造方法的工序剖面图。
首先,如图15A所示,准备多枚依次层叠第1导电体片210、第1电介质片211及第2导电体片212的层叠体片A后,在使第2电介质片213外包装的状态下,依次层叠这些层叠体片A,将各层压接后,形成图15B所示的长尺寸片220。使形成的长尺寸片220的长度尺寸L,和要制作的多芯差动传输电缆的长度尺寸相等,使其宽度尺寸W1,等于或大于要制作的多芯差动传输电缆的宽度尺寸数倍。为了形成这种大小的长尺寸片220,而设定第1、第2导电体片210、212及第1、第2电介质片211、213的形状。
接着,如图16所示,沿着其长度方向(垂直于图纸平面的方向),按照虚线所示的电缆宽度W2,分割层叠了层叠体片A的长尺寸片220。使形成的长尺寸片220。图17A、图17B是沿着其宽度方向将长尺寸片220剖开的图形。
在这里,第1导电体片210及第2导电体片212,成为夹着第1电介质片211后构成的一对差动传输线路,通过统一分割长尺寸片220后,能够切出许多多芯差动传输电缆221。
图17A是沿着其宽度方向将切出的一个多芯差动传输电缆221剖开的图形,图17B是将多芯差动传输电缆221中的构成一个差动传输线路的部分放大后的主要部位放大剖面图。在图17A、图17B中,多芯差动传输电缆221向垂直于图纸的方向延伸,以下,在这些图中,将沿着第1、第2导电体片210、212的厚度方向(图纸中的左右方向),称作“多芯差动传输电缆221的电缆高度方向”,在这些图中,沿着第1、第2导电体片210、212的平面方向的方向(非长度方向),成为多芯差动传输电缆221的电缆宽度方向W2。
用第1、第2导电体片210、212构成的一对差动传输线路的特性阻抗,与比率h/W2(h:构成一对差动传输线路之间的间隔,W2:差动传输线路的宽度)成正比。在这里,由于h取决于初始的第1电介质片211的厚度,W2取决于长尺寸片220的分割宽度,所以,所以多芯差动传输电缆221内的特性阻抗的离差非常小。
此外,第1、第2导电体片210、212,使用厚度相同(例如8μm)的压延铜箔。另外,第1电介质片211使用所定厚度(例如30μm)的半固化片状态的全芳香族聚酰胺薄膜。此外,由于需要在差动传输线路(第1及第2导电体片210、212)之间进行绝缘分离,所以第2电介质片213最好比第1电介质片211厚。
图18A、图18B表示屏蔽多芯差动传输电缆221的结构。如图18A所示,用导体薄膜231覆盖多芯差动传输电缆221的电缆宽度方向的两面221a。作为导体薄膜231,其上下面用绝缘薄膜230、232覆盖,而且其宽度尺寸比多芯差动传输电缆221的电缆高度尺寸大若干的材料。在将薄膜的电缆高度方向的两端从多芯差动传输电缆221的端部分别均等地插入的状态下,在多芯差动传输电缆221的电缆宽度方向的两面221a配置这种形状的导体薄膜231。
然后,如图18B所示,将分别从多芯差动传输电缆221的高度方向的两端伸出来的导电薄膜231的端部彼此接合,进行电连接,从而用导电薄膜231完全覆盖多芯差动传输电缆221。这样,就成为屏蔽多芯差动传输电缆221的状态。
可是,用传输电缆连接分离的电子机器等时,需要5-10m以上的长度的传输电缆。这时,如图19所示,最好在形成长尺寸片220后,预先将长尺寸片220卷成滚筒状。这样,在切断长尺寸片220之际,可以一边拉出滚筒状的长尺寸片220,一边用切片机(未图示)等分割,能够在有限的空间很容易地形成距离较长的多芯差动传输电缆221。
另外,还可以取代一边拉出滚筒状的长尺寸片220一边分割,如图20所示,保持滚筒状态地分割长尺寸片220。这时,因为能够以分割的状态,保管、运输滚筒状的长尺寸片220,所以便于生产管理。
图16所示的层叠体片A,是只构成一对差动传输线路的材料。但可以再在层叠体片A的结构上添加接地层后,附加屏蔽效果。图21表示层叠附加了这种接地层的层叠片的长尺寸片的结构。
如图21所示,层叠体片B,在层叠第1导电体片210、第1电介质片211及第2导电体片212的基础上,还层叠第3电介质片214和第3导电体片215。第3电介质片214和第3导电体片215,按照该顺序,层叠到第2导电体片212的表面。此外,第3电介质片214和第3导电体片215,既可以按照该顺序,层叠到第1导电体片210的表面,有时还可以层叠到第1、第2导电体片210、212的两者上。
进而,在使第2电介质片213介于它们之间的状态下,依次层叠多个层叠体片B,从而构成长尺片220’。
将长尺片220’按照所定的宽度切断后,可以获得具有用第3导电体片215覆盖其上下的一对差动传输线路的多芯差动传输电缆221’。就是说,将第3导电体片215作为接地层后,多芯差动传输电缆221’的各差动传输线路,就成为至少上下都被屏蔽的结构。
另外,多芯差动传输电缆221具有多个差动传输线路,但还可以独立设置各差动传输线路的特性阻抗。图22表示拥有具有不同的特性阻抗值的差动传输线路的多芯差动传输电缆221”的结构。
层叠体片A1,由第1导电体片210、第1电介质片211和第2导电体片212构成;层叠体片A2,由第1导电体片210’、第1电介质片211’和第2导电体片212’构成。差动传输线路的特性阻抗,取决于h/W2(h:差动传输线路间的离距,W:差动传输线路的宽度)的比率,由于统一切断长尺寸片220”,所以W2是一定的。因此,改变h的值后,就能改变特性阻抗的设定值。h取决于初始的第1电介质片211、211’的厚度。因此,个别设定层叠体片A1的第1电介质片211的厚度和层叠体片A2的第1电介质片211’的厚度,就能够很容易地个别设定层叠体片A1的特性阻抗值和层叠体片A2的特性阻抗值。
在分割长尺寸片220后构成的多芯差动传输电缆221中,需要在电缆两端,设置与电子机器或其它电缆进行连接的连接器。
图23A、图23B及图24A、图24B,表示具有这种连接器结构的多芯差动传输电缆221结构的一个示例及其制造方法的一个示例。
图23A是长尺寸片220的俯视图,图23B是长尺寸片220的剖面图(未示出层叠体片)。在这些图中,图中的左右方向,是电缆的长度方向。
沿着长尺寸片220的长度方向,每隔所定的间隔,设定厚壁部240。厚壁部240在遍及长尺寸片的全宽上设置。厚壁部240的形成间隔,采用所需的多芯差动传输电缆的长度方向尺寸。在图23A、图23B中,长尺寸片220的长度方向尺寸,采用多芯差动传输电缆的长度方向尺寸的好多倍,壁厚部240,每隔电缆长度方向形成间隔设置多个。但长尺寸片220的长度方向尺寸和多芯差动传输电缆的长度尺寸相同时,在长尺寸片220的长度方向的两端设置壁厚部240。
壁厚部240,例如在壁厚部240的形成部位中,沿着薄片长度方向,有选择地将第2电介质片213’的厚度加厚后形成。为了沿着薄片长度方向有选择地将第2电介质片213’的厚度加厚,例如可以将具有壁厚部240的宽度的另一块电介质片,层叠配置到第2电介质片213上。
具体地说,如图23A所示,准备具有等于数根多芯差动传输电缆的宽度尺寸的累计值的宽度方向尺寸W1和具有等于数根多芯差动传输电缆的长度尺寸的累计值的长度方向尺寸L的第1电介质片211。分别在该第1电介质片211的一个面上,层叠第1导电体片210,在另一个面上,层叠第2导电体片212,进而,在第2导电体片212的上面,层叠第2电介质片213。作为第2电介质片213,如上所述,在壁厚部的形成部位中,沿着薄片长度方向,使用薄片厚度较厚的材料。再层叠多层这样形成的层叠体片(第1电介质片211、第1导电体片210、第2导电体片212、第2电介质片213)后,将该层叠件压接一体化,形成长尺寸片220。
然后,将长尺寸片220按照多芯差动传输电缆的宽度方向尺寸分割,再按照多芯差动传输电缆的长度方向尺寸分割。这时,长度方向尺寸的分割部位,配置在壁部240上。这样,多个多芯差动传输电缆221就被长尺寸片220分割。进而,在分割的多芯差动传输电缆221的端部,成为配置被分割的厚壁部240。
图24A表示在厚壁部240处分割长尺寸片220后,将多芯差动传输电缆221的端部附近扩大的剖面图。如图24A所示,在多芯差动传输电缆221的端部(厚壁部240的部位)中的第2电介质片213’,厚度,比其它部分的第2电介质片213的厚度厚。而且,如图24B所示,在多芯差动传输电缆221的端部(厚壁部240的部位)中,只有选择地除去第2电介质片213’的端部,可以使第1及第2导电体片210、212露出。这样,可以在多芯差动传输电缆221的端部形成连接器结构。
在上述的第6实施方式中,例如:作为第1电介质片211,可以使用全芳香族聚酰胺薄膜;作为第2电介质片213,可以使用聚酰亚胺薄膜,但也可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二苯硫化物及液晶聚合物等材料。
(第7实施方式)
图25A-图25D是表示本发明的第7实施方式中的挠性差动传输电缆的制造方法的电缆宽度方向(垂直于长度方向)的工序剖面图。
如图25A所示,在电介质片310上形成第1导电膜311,然后,再如图25B所示,在第1导电膜311上形成电介质膜312。进而,如图25C所示,在电介质膜312上形成第2导电膜313。接着,如图25D所示,切断第2导电膜313、电介质膜312及第1导电膜311,形成带状的槽部314。槽部314,在电介质片310上以互相平行的状态,并列形成多个。这样,由被槽部314互相分离的第1导电膜311、电介质膜312及第2导电膜313的层叠体构成的多个差动传输线路315,就以互相平行的状态形成。在这里,由第1导电膜311及第2导电膜313构成的信号线,成为一对差动信号线。
采用第7实施方式的结构后,能够在和电介质片310成为一体的状态下,同时形成由被槽部314互相分离的第1导电膜311、电介质膜312及第2导电膜313的层叠体构成的多个差动传输线路315。因此,能够实现生产效率高的挠性差动传输电缆。
另外,构成差动传输线路315的一对信号线的线宽(被切断的第1及第2导电膜311、313的宽度)及信号线间的间隔(成为信号线的第1及第2导电层之间的间隔,换言之是电介质膜312的厚度)一致地形成。因此,可以减小差动传输线路的特性阻抗的离差,能够实现可靠性高的挠性差动传输电缆。
进而,如果以同一宽度及同一间隔形成构成差动传输线路315的层叠体,就能够实现特性阻抗一致的多芯差动传输电缆。因此,能够实现适应于数据大容量化的挠性差动传输电缆。
在这里,作为电介质片310及电介质膜312,只要是能够在形成差动传输电缆时保持差动传输电缆的挠性性的材质的电介质就行,例如可以使用半固化片状态的全芳香族聚酰胺薄膜、聚酰亚胺薄膜(厚度例如为30-60μm)等(以下同样)。另外,第1及第2导电膜311、313,能够使用厚度相同(例如4-18μm)的压延铜箔等。全芳香族聚酰胺薄膜;作为第2电介质片213,可以使用聚酰亚胺薄膜,但也可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二苯硫化物及液晶聚合物等材料。
用具体的示例讲述,作为电介质片310,准备30μm厚的聚酰亚胺片,在该电介质片310上涂敷粘接剂,在其上作为第1导电膜311,层叠5μm的压延铜箔,再在其上作为电介质膜312,层叠全芳香族聚酰胺薄膜的半固化片,再在其上作为第2导电膜313,层叠5μm的压延铜箔,加热加压后成为一体化,使用切片机形成槽部314,做成所需的长度后,就能够制造出挠性差动传输电缆315。
差动传输线路315的特性阻抗,取决于(差动传输线路间的距离)/(差动传输线路的宽度)的比率,所以只要按照差动传输线路315的宽度,设定的厚度电介质片312即可。
另外,第1导电膜311、电介质膜312及第2导电膜313的切断,例如可以使用切片机等刀具之类进行。此外,在用切片机等刀具之类进行切断之际,为了防止第1导电膜311或第2导电膜313产生残渣后互相短路,可以使第1导电膜311留下一部分地停止切断,即切断到第1导电膜311的厚度方向的中途为止,使第1导电膜311的一部分残留下来,再通过蚀刻,除去第1导电膜311的残部。
作为采用切片机的旨在留下第1导电膜311的一部后停止切断的切断调整手法,例如作为切片机的刀片,准备在刀片侧面套上绝缘材料或高电阻材料的工具。从要形成槽部314的一体化的电缆的端面,抽出一个端子,一边测量该端子与刀片之间的电阻值,一边加工。
刀片的前端部位切断第1导电膜311时,测到的电阻低,前端部位处于第1电介质膜312中时,电阻值变高。为了将薄片切断下去,在调整电阻值的同时,还调整切片机的刀片的高度,从而能够在所需的厚度范围内加工。通过设定电阻值的临界值,能够调整是成为将第1导电膜311留下一部分的状态,还是深深地切断到电介质片310为止。
与形成不留下第1导电膜311地切断的槽部314时相比,使第1导电膜311留下一部分,通过蚀刻除去第1导电膜311的残部的方法,具有如下优点。即:如果要安全切断第1导电膜311,那么由于受加工精度的影响,就会切断电介质片310的一部分。由于形成第1导电膜311的电介质片310,非常薄,在使用挠性差动传输电缆之际,电介质片310的切断部位较弱,往往容易产生破断。因此,将第1导电膜311留下一部分地切断,然后通过蚀刻除去第1导电膜311的方法,在强度方面,是最理想的。该方法是电介质片310比较薄时的优选手法之一。
在上述方法中,作为蚀刻液,可以使用蚀刻导电膜等后,能够溶解乃至分解需要除去的部分,在采用电介质膜以及后述的第2绝缘层等时(参照图28A-图28D),不溶解乃至分解这些电介质膜及绝缘膜等的蚀刻液,例如,在采用上述的电介质膜及导电膜等时,可以使用氯化亚铁等。
另外,为了利用切片机切实切断,可以如图26所示,在切断第1导电膜311、电介质膜312及第2导电膜313之后,再切断电介质片310的一部分,直到咬入电介质片310的厚度方向的一部分为止,形成槽部314。作为利用切片机的切断调整手法,可以使用上述的手法。
这样,如果将电介质片310做得足够厚,就不会损坏电介质片310和多个层叠体的一体性。
图27是表示对采用图25A-图25D所示的方法形成的挠性差动传输电缆而言,成为更实用的结构的挠性差动传输电缆的结构的剖面图。此外,图27是沿着电缆宽度方向的剖面图。
首先,将绝缘物316只埋入多个带状的槽部314,从而使挠性差动传输电缆的表面成为没有凹凸的平坦面。此外,该状态在图27中没有示出。这样,挠性差动传输电缆的操作就比较容易。
进而,在多个差动传输线路315上及埋入绝缘物316的多个槽部314上,形成绝缘层317。这样,可以由绝缘物316和绝缘层317保护多个差动传输线路315的整个面。此外,还可以不设置绝缘层317,保持将绝缘物316埋入槽部314的状态。
在这里,作为绝缘物316和绝缘层317,使用能够在做成差动传输电缆的状态下,保持挠性性的绝缘材料。例如,可以使用FEP(四氟化乙烯一六氟化丙烯异分子聚合物树脂)等氟类树脂、非晶形聚烯树脂、PEN(聚苯二甲酸二醇脂)等。
此外,还可以在形成具有槽部314的多个差动传输线路315后,在包含槽部314的多个差动传输线路315上形成绝缘层317,从而同时形成埋入绝缘物316的槽部314和差动传输线路315上的绝缘层317。
进而,如图27所示,在绝缘层317上形成接地层318,还在电介质片310的背面形成接地层319,从而可以形成用接地层318、319屏蔽差动传输线路315的结构。作为形成接地层318、319的材料,没有特别限定,例如既可以层叠压延铜箔及电解铜箔等后使用,也可以蒸镀那些金属后形成。
图28A-图28D是表示第7实施方式的变形例中的挠性差动传输电缆的制造方法的工序剖面图。这些图是沿着电缆宽度方向的剖面图。
该变形例的基本工序,与图25A-图25D所示的工序相同。可是,在和电介质片310成为一体的状态下,同时形成被接地层屏蔽的多个差动传输线路315这一点上,变形例的工序与图25A-图25D所示的工序不同。
首先,如图28A所示,在电介质片310上依次形成第1接地层320及第1绝缘层321,再如图28B所示,在第1绝缘层321上依次形成第1导电膜311、电介质膜312及第2导电膜313。进而,如图28C所示,在第2导电膜313上依次形成第2绝缘层322及第2接地层323。作为形成第1接地层322及第2接地层323的材料,没有特别限定,例如既可以层叠压延铜箔及电解铜箔、铝箔等后使用,也可以蒸镀那些金属后形成。另外,作为形成第1绝缘层321及第2绝缘层322的材料,没有特别限定,例如,可以列举FEP(四氟化乙烯一六氟化丙烯异分子聚合物树脂)等氟类树脂、非晶形聚烯树脂、PEN(聚苯二甲酸二醇脂)等。特别为了降低介电常数,将绝缘层做成包含发泡剂的发泡形状是其优选。
然后,如图28D所示,切断第2接地层323、第2绝缘层322、第2导电膜313、电介质膜312及第1导电膜311,在电介质片310上,以互相平行的状态,并列形成许多带状的槽部314。这样,就并列形成许多互相被槽部314分离的差动传输线路315。各差动传输线路315,由第1导电膜311、电介质膜312、第2导电膜313、第2绝缘层322及第2接地层323的层叠体构成。
采用该变形例的方法后,许多互相被槽部314分离的差动传输线路315,在和电介质片310成为一体的状态下,被同时形成。进而,能够使差动传输线路315成为被屏蔽的结构。进而,和采用图25A-图25D所示的方法形成的差动传输线路315一样,因为使构成差动传输线路315的一对信号线的线宽(被切断的第1及第2导电膜311、313的宽度)及信号线间的间隔(即第1和第2导电膜之间的距离,换言之,是第1电介质膜312的厚度)一致地形成,所以能够减小差动传输线路的特性阻抗的离差,实现可靠性高的挠性差动传输电缆。
此外,如前所述,为了防止在用切片机等切断工具切断之际有可能产生的第1导电膜311、第2导电膜313或第2接地层323的残渣(成为短路的原因),可以留下第1导电膜311的一部分后停止切断,即切断到第1导电膜311的厚度方向的中途为止,在使第1导电膜311的一部分残存的状态下,通过蚀刻除去第1导电膜311的残部。
另外,虽然没有图示,但可以和用图26讲述的一样,为了利用切片机切实切断,在切断第2接地层323、第2绝缘层322、第2导电膜313、电介质膜312及第1导电膜311之后,再向厚度方向咬入切断第1绝缘层321的一部分,形成槽部314。
图29是表示对采用图28A-图28D所示的方法形成的挠性差动传输电缆而言,通过至少将绝缘物316埋入槽部314,从而使挠性差动传输电缆的表面成为没有凹凸的平坦面的结构的电缆宽度方向(垂直于长度方向的方向)的剖面图。
此外,为了保护第2接地层323,还可以如图29所示,进而在多个差动传输线路315上及埋入绝缘物316的多个槽部314上,形成绝缘层317。
(第8实施方式)
在高密度电路基板中,要求与伴随着高密度而增加的输出入端子对应的连接结构,在这种要求中,如何高可靠性地使高密度电路基板上形成的输出入端子,与其它电路基板连接,成为重要的课题。
例如,:对在包含2个构成体、可以折叠的笔记本电脑及手机等的被用于传输信号的信号传输电缆,具有下述要求:
·能够以很高的连接可靠性,将以细微的布线间距在构成笔记本电脑及手机等的2个构成体的各自的电路基板上形成的输出入端子,相互电连接;
·具有耐弯曲的材料及结构。
作为适应上述要求的信号传输电缆,在现有技术中,例如有日本专利文献(特开2002-134845号)记述的信号传输电缆。该信号传输电缆,在由聚酰亚胺薄膜形成的挠性基板的单面或双面,布图许多布线,在其两端形成连接端子。
图30表示上述日本专利文献记述的挠性信号传输电缆700的结构。挠性信号传输电缆700,连接折叠式手机的2个构成体上设置的2枚电路基板。在挠性信号传输电缆700中,设置绝缘基板701。绝缘基板701,具有旨在避免手机进行折叠动作时的弯曲应力的集中的形状。在绝缘基板701上,隔开所定的间距,相互平行地形成许多布线702。在各布线702的两端,设置端子703。
适应电路基板的输出入端子的多端子化而增加布线702的数量后,需要在绝缘基板701两面形成布线702,或将布线702的间距细微化。
可是,增加布线702的数量后,由于在布线702的两端形成的端子703的数量增加,所以挠性信号传输电缆700的面积增大。因此,不能在有限的面积中与多个电路基板高密度地连接。
另外,即使将布线702的间距细微化,如果不在布线的端子部设置较大的岛,就难以与需要连接的其它电路基板对位及连接。进而,较大的岛成为妨碍布线的高密度化的的主要原因。
另一方面,传输高频信号时,在构成布线702的导体的趋肤效应的作用下,例如为了传输500MHz的信号而所需的导体的表皮的深度为3μm,传输1GHz的信号时的表皮的深度为2μm。由于布线702的导体厚度约40μm,所以约40μm中只有2-3μm被用于高频信号的传输。这样,传输高频信号的导体的单位断面积的传输利用率就极差。
图31A、图31B是表示在前文的第1实施方式等中讲述的本发明的信号传输电缆600的立体图及其剖面图。如图31A所示,信号传输电缆600,由被交替层叠多个导电体片501和绝缘体片502的层叠体片构成。各导电体片501的端部501a-501g,如图31B所示,介有绝缘体片502,阶梯状地形成,该端部501a-501g,成为取出各导电体片501的信号线的电极端子。
导电体片501及绝缘体片502,例如,在支持基材的表面,采用真空蒸镀、溅射或CVD等法形成。阶梯状地形成的电极端子501a-501g,在反复蒸镀导电体片501和绝缘体片502等多层化的过程中,反复实施以下两个工序后,最后除去抗蚀剂就能够形成。
·用抗蚀剂覆盖导电体片510不必附着的绝缘体片502的端部后,蒸镀导电体片510的工序;
·用抗蚀剂覆盖绝缘体片502不必附着的导电体片的端部后,蒸镀绝缘体片502的工序。
采用该方法形成的导电体片501及绝缘体片502,能够薄到0.5-2μm左右,所以例如即使层叠50层的导电体片510,其厚度也在200μm以下。这样,信号传输电缆就能够发挥足够的挠性性。
或者,作为导电体片510,使用压延铜箔(例如5μm);作为绝缘体片502,使用所定厚度(例如30μm)的半固化片状态的全芳香族聚酰胺薄膜。通过加热加压等压接后,也能够形成。该方法与采用蒸镀等方法相比,虽然厚度增加,但却具有能够便宜地制造的优点。另外,由于能够加厚地形成导电体片501和绝缘体片502,所以还容易获得所需的电路常数。
这样,信号传输电缆600,能够提供布线密度高、挠性性优异的信号传输电缆。可是,由于取出信号线的电极端子501a-501g阶梯状地形成,所以在与其它电路基板等进行端子连接时,需要准备与该阶梯状的形态吻合的特殊的连接器,这成为在将信号传输电缆600实用化方面的一个课题。
信号传输电缆600的这个课题,能够通过采用图32A、图32B所示的电极端子的结构得到解决。在图32A中,形成覆盖位于信号传输电缆600的端部的阶梯状的电极端子501a-501g的保护层503,在该保护层503上,形成与各电极端子501a-501g连接的通路孔导体504a-504g后,在各通路孔导体504a-504g上,形成多个岛505。这样,就能够使电极端子501a-501g延伸到与信号传输电缆600的表面为同一个面上。
在图32B中,在阶梯状的各电极端子501a-501g上,形成凸起506a-506g,各凸起506a-506g的高度,一致地成为和信号传输电缆600的表面在同一面内。这样,能够使电极端子501a-501g延伸到和信号传输电缆600的表面为同一个面。
采用图32A、图32B所示的结构后,将阶梯状地形成的导电体片501的电极端子501a-501g,与延伸到和信号传输电缆的表面为同一个面的通路孔导体504a-504g及凸起506a-506g连接,从而能够很容易地与其他电路基板连接。
可是,这种结构,为了形成通路孔导体504a-504g及凸起506a-506g,而需要多余的工序,造成信号传输电缆的成本上升。另外,阶梯状的电极端子501a-501g和通路孔导体504a-504g及凸起506a-506g发生连接后,还有可能降低可靠性。
鉴于这种问题,第8实施方式提出了用简单的方法,在和信号传输电缆的表面为同一个面内排列电极端子的方案。
下面,参照附图,讲述第8实施方式。在以下的附图中,为使说明简洁,用相同的符号表示实质上具有相同功能的构成要素。此外,本发明并不局限于以下的实施方式。
图33A-图33C是表示本发明第8实施方式涉及的信号传输电缆610的制造方法的工序剖面图。
首先,如图33A所示,使各导电体片510及绝缘体片520的端部成为阶梯面地交替层叠导电体片510及绝缘体片520,制作层叠体片610。
阶梯面采用下述方法形成。即:在层叠体片610的薄片端部610a的一个薄片面610b中,将导电体片510的端部及绝缘体片520的端部,越是位于另一个薄片面610c的一侧的薄片越靠近薄片端部610a的一侧地阶梯状地配置,从而在薄片端部610a的一个薄片面610b上,形成阶梯面。
在这里,在层叠体片610的阶梯面中依次露出的各导电体片的端部510a-510d,构成信号传输电缆620的电极端子。
接着,如图33B所示,使树脂部件530与层叠体片610的端部610a中的另一个薄片面610c(图中最下层薄片520a一侧的薄片面)相接。对树脂部件530的形状,没有特别的限定,但最好成为相当于形成阶梯面而消失的叠层体610的端部的形状的形状(图33A中的剖面三角形状)。
在将树脂部件530向叠层体片610按压的状态下,沿着图33B中的箭头的方向(薄片厚度方向),按压树脂部件530和叠层体片610。于是,如图33C所示,叠层体片610的端部610a变形,从而将叠层体片610和树脂部件530压接,叠层体片610的阶梯面和叠层体片的最上层薄片520e的表面成为同一平面。这样,阶梯状地形成的电极端子510a-510d,在叠层体片610的图中,就沿着最上层薄片520e的表面、即信号传输电缆620的表面排列。
在这里,将树脂部件530的形状,做成相当于形成阶梯面而消失的叠层体片610的端部的形状的形状,换言之,如果将位于与叠层体片610相接的树脂部件530的一个面530a的相反一侧的另一个面530b,与叠层体片610的阶梯面大致平行地设定树脂部件530的形状,那么在使叠层体片610的端部变形之际,就如图33C所示,树脂部件530的另一个面530b,和叠层体片610的另一个薄片面610c成为大致相同的面,信号传输电缆620的背面平坦化。
另外,如果将树脂部件530由热硬化性的环氧树脂类树脂或聚烯烃类树脂组成的半硬化状的B等级树脂构成,那么将树脂部件530安装到叠层体片610上后,通过使树脂部件530硬化,就能简单地使树脂部件530和叠层体片610一体化。
进而,在使叠层体片610的端部变形之际,如图33B所示,最好在叠层体片610的一个薄片面610b上配置平板640。这样,在接压树脂部件530之际,通过使叠层体片610的一个薄片面的610b(阶梯面)与平板540相接,从而能够很容易地进行使叠层体片610的阶梯面和另一个薄片面的610b在同一个平面中一致的操作。
在采用以上讲述的制造方法形成的信号传输电缆620中,电极端子510a-510d,和电缆的一个面610b的端部设置在同一个平面上。因此,能够很容易地和其它电路基板等的端子连接,而且在和电路基板等其它电气结构体的连接中,能够原封不动地使用现有技术的连接器,因此能够降低连接结构的制造成本。
另外,不设置图32A、图32B所示的通路孔导体504a-504g及凸起506a-506g,只按压树脂部件530的简单的工序就能够使平坦化,而且还不产生多余的连接点,所以产生效率高,能够获得高质量的。
在这里,导电体片510及绝缘体片520,例如通过真空蒸镀、溅射或CAD等方法,在支持基材的表面形成。呈阶梯状的电极端子510a-510d,则参照图31A、图31B,采用和前文的讲述同样的方法形成。
蒸镀形成的导电体片510及绝缘体片520,能够薄到0.5-2μm左右,所以例如即使层叠50层的导电体片510,其厚度也在200μm以下。这样,信号传输电缆620就能够发挥足够的挠性性。
将由压延铜箔构成的导电体片510和由半固化片状态的全芳香族聚酰胺薄膜构成的绝缘体片520组合后,形成信号传输电缆时,与采用蒸镀方法相比,虽然厚度增加,但却具有能够便宜地制造的优点。另外,由于能够加厚地形成导电体片510和绝缘体片520,所以还容易获得所需的电路常数。
图34是表示具有图33C所示的剖面结构的信号传输电缆620的俯视图。在层叠体片620的端部中,各电极端子510a-510d,在信号传输电缆620的宽度方向成为带状后露出。在各电极端子510a-510d之间,设置着同样成为带状后露出的绝缘体片520a-520d。因此,电极端子510a-510d被绝缘体片520a-520d电气性的分离。此外,由于能够使导电体片510的宽度相当大,所以不会产生将导电体片510作薄后引起的信号线的电阻增加。
图35表示在各导电体片510中形成两根信号线的信号传输电缆620的俯视图。如图35所示,宽W的信号线平行形成,在层叠体片的端部中,各信号线的电极端子510a1-510d1及电极端子510a2-510d2,分别独立地露出。这样,通过在各导电体片510上形成多个信号线,从而能够获得高密度的信号传输电缆620。
图36A、图36B是表示将图33B、33C所示的树脂部件530兼作叠层体片610的加强材料的信号传输电缆630的制造方法的工序剖面图。
首先,如图36A所示,在使树脂部件531和叠层体片610的另一个薄片面610c相接的状态下,沿着图36A中的箭头的方向(薄片厚度方向),按压树脂部件531和叠层体片610。树脂部件531,具有接住叠层体片610的平板状的本体531a,和在本体531a的端部接住叠层体片610的端部的倾斜部531b。倾斜部531b,具有相当于形成阶梯面而消失的叠层体630的端部的形状的形状。
将树脂部件531向叠层体片610按压后,如图36b所示,叠层体片610的端部变形,从而将叠层体片610和树脂部件531压接,叠层体片610的阶梯面和叠层体片610的另一个薄片面成为同一平面。这样,阶梯状地形成的电极端子510a-510d,在叠层体片630的图中,就沿着最上层薄片520e的表面、即信号传输电缆的表面排列。
另外,在叠层体片610的整个面上安装树脂部件531后,可以将树脂部件531作为叠层体片610的加强材料。
图37A、图37B是表示在层叠体片610的两端设置了导电体片610的电极端子时的电极端子的配置剖面图。图37A、图37B是沿着导电体片的长度方向的剖面图。在图37A、图37B中,550a、550b,表示叠层体片610中使电极端子露出的区域。区域550a、550b,分别设置在薄片面两端。
在图37A的结构中,区域550a、550b配置在叠层体片610的同一个薄片面(一个薄片面610b)中。树脂部件530在位于区域550a、550b相反一侧的薄片面(另一个薄片面610c)中形成。
在图37B的结构中,区域550a、550b分别配置在叠层体片610的互不相同的薄片面610b、610c中。树脂部件530、530配置在位于区域550a、550b相反一侧的薄片面610c、610b中形成。
这样,通过适当配置使电极端子露出的区域550a、550b,可以更加容易地与其它电路基板等进行连接。
图38表示将采用第8实施方式形成的信号传输电缆620,用于电路基板560a、560b之间的连接时的结构。由于信号传输电缆620的挠性性高,所以即使在例如可折叠结构的笔记本电脑及手机等电子机器中使用,也能实现可靠性高的电连接。
图39表示这样形成的信号传输电缆650的俯视图。在电缆两端的区域550a、550b中,露出信号线的电极端子550a、550b。如图39所示,沿着层叠体片的长度方向(虚线P-Q的方向),以一定的宽度切断后,能够同时形成许多信号传输电缆。这样,能够很容易地获得便宜的信号传输电缆。
以上讲述了第8实施方式。但这些讲述,并非限定事项。毫无疑问,可以进行各种改变。例如:讲述了将导电体片510作为信号线的示例。但为了减少噪声的产生,还可以将一部分导电体片510作为屏蔽层使用。
另外,第8实施方式是适用于可以高密度地连接多个电路基板的的技术。但在布线基板中也能应用该技术。
就是说,能够使树脂部件与位于没有成为层叠体片的阶梯面的一侧的薄片端部相接,按压树脂部件后,使层叠体片的阶梯面和层叠体片的最上层成为同一平面内地使层叠体片的端部变形,从而制造布线基板。
在这里,露出层叠体片的阶梯面的导电体片的端部,构成布线基板的电极端子,和使层叠体片的端部变形,从而将电极端子配置在和层叠体片的表面为同一个平面内,与信号传输电缆的情况完全相同。
以上,围绕最理想的具体示例,详细讲述了本发明。但关于该理想的实施方式的部件的组合和排列,可以在不违背后文的《权利要求书》所阐述的本发明的精神和范围内,进行各种变更。

Claims (25)

1、一种信号传输电缆,具有:
沿着电缆的长度方向延伸的电介质芯层,
在所述电介质芯层的一个面上层叠的第1导电层,
在所述电介质芯层的另一个面上层叠的第2导电层,
覆盖所述电介质芯层和所述第1、第2导电层的绝缘体,
覆盖所述绝缘体的导电性屏蔽层,以及
进而覆盖所述导电性屏蔽层的绝缘性外皮;
所述电介质芯层与所述第1、第2导电层,具有互相相同的宽度;所述第1、第2导电层,具有互相相同的厚度。
2、如权利要求1所述的信号传输电缆,其特征在于:所述第1、第2导电层,构成一对差动信号线。
3、如权利要求1所述的信号传输电缆,其特征在于:在所述第1导电层上层叠第1电介质层的同时,还在该第1电介质层上层叠第1接地用导电层;
在所述第2导电层上层叠第2电介质层时的同时,还在该第2电介质层上层叠第2接地用导电层;
所述第1电介质层、所述第1接地用导电层、所述第2电介质层及所述第2接地用导电层,与所述电介质芯层、所述第1导电层及所述第2导电层具有相同的宽度;
所述第1电介质层与所述第2电介质层,具有相互相同的厚度。
4、如权利要求3所述的信号传输电缆,其特征在于:所述电介质芯层的厚度,比所述第1及第2电介质层的厚度薄。
5、如权利要求1所述的信号传输电缆,其特征在于:具有多个所述传输芯电缆,这些多个传输芯电缆,被所述绝缘体包容。
6、如权利要求1所述的信号传输电缆,其特征在于:所述电介质芯层,由聚酰亚胺、全芳香族聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚二苯硫化物及液晶聚合物中的某一个构成。
7、如权利要求3所述的信号传输电缆,其特征在于:所述第1导电层与所述第2导电层,表面的颜色或形状互不相同。
8、一种信号传输电缆的制造方法,包括:
准备电介质芯薄片的工序,其中,所述电介质芯薄片,具有等于或大于电缆长度的薄片长度和等于或大于电缆宽度的数倍的薄片宽度;
在所述电介质芯薄片的两面,分别层叠导电体片,覆盖所述两面的工序;
以电缆宽度分割所述电介质芯薄片,同时形成多个传输芯电缆的工序;以及
用绝缘体包容所述多个传输芯电缆的每一个的工序。
9、如权利要求8所述的信号传输电缆的制造方法,其特征在于:还包括:在分割所述电介质芯薄片形成多个传输芯电缆后,除去所述传输芯电缆的分割面上残留的所述电介质芯薄片的残渣的工序。
10、一种信号传输电缆的制造方法,包括:
准备电介质芯薄片的工序,其中,所述电介质芯薄片,具有等于或大于电缆长度的薄片长度和等于或大于电缆宽度的数倍的薄片宽度;
在所述电介质芯薄片的两面,分别层叠导电体片,覆盖所述两面的工序;
在所述导电体片上,分别层叠电介质片,覆盖该导电体片的工序;
在所述电介质片上,分别层叠接地用导电体片,覆盖该电介质片的工序;
以电缆宽度分割所述电介质芯薄片,同时形成多个传输芯电缆的工序;以及
用绝缘体包容所述多个传输芯电缆的每一个的工序。
11、一种多芯差动传输电缆的制造方法,包括:
形成层叠体片的工序,其依次层叠第1导电体片、第1电介质片及第2导电体片,其中,所述第1导电体片、第1电介质片及第2导电体片,分别具有等于或大于电缆长度方向的尺寸的长度尺寸和等于或大于电缆宽度方向的尺寸的数倍的宽度尺寸;
隔着第2电介质片,依次层叠多个所述层叠体片,形成长尺寸片的工序;
将该长尺寸片卷成滚筒状的工序;以及
一边从卷成滚筒状的所述长尺寸片拉出薄片的端部,一边进行分割的工序。
12、如权利要求11所述的多芯差动传输电缆的制造方法,其特征在于:作为分割所述长尺寸片的前工序,包括将该长尺寸片卷成滚筒状的工序;
分割所述长尺寸片的工序,一边从卷成滚筒状的所述长尺寸片拉出薄片的端部,一边进行分割。
13、一种多芯差动传输电缆,具有依次层叠第1导电体片、第1电介质片及第2导电体片而形成的层叠体片,其中,所述第1导电体片、所述第1电介质片及所述第2导电体片,分别具有等于电缆长度方向的尺寸的长度尺寸和等于电缆宽度方向尺寸的宽度尺寸,
所述第1导电体片和第2导电体片,彼此厚度相同;
所述层叠体片,是在所述第1、第2导电体片中的至少一方的表面,依次层叠第3电介质片及第3导电体片的;
隔着第2电介质片,依次层叠多个所述层叠体片;
所述第1导电体片和第2导电体片,构成夹着所述第1电介质片而配置的一对差动传输线路;
所述第3导电体片,构成接地线。
14、如权利要求13所述的多芯差动传输电缆,其特征在于:在电缆端部具有连接器;
所述连接器,具有所述第2电介质片的厚度比其它薄片部位厚的厚壁部。
15、如权利要求14所述的多芯差动传输电缆,其特征在于:去掉所述厚壁部中的所述第2电介质片的一部分后,露出所述第1、第2导电体片。
16、一种挠性差动传输电缆的制造方法,包括:
在挠性的电介质片上,形成第1导电膜的工序;
在所述第1导电膜上,形成电介质膜的工序;
在所述电介质膜上,形成第2导电膜的工序;
切断所述第2导电膜、所述电介质膜及所述第1导电膜后,在所述电介质片上并列形成多个带状的槽部的同时,在邻接的所述槽部之间,形成由被该槽部分离的所述第1导电膜、所述电介质膜及所述第2导电膜的层叠体所构成的差动传输线路的工序;以及
在形成所述差动传输线路之后,将绝缘物埋入所述槽部的工序;
形成彼此相同宽度的所述槽部,由具有彼此相同宽度的所述层叠体来构成差动传输线路。
17、如权利要求16所述的挠性差动传输电缆的制造方法,其特征在于:还包含:用绝缘层覆盖埋入所述绝缘物的所述槽部和所述差动传输线路的工序。
18、如权利要求17所述的挠性差动传输电缆的制造方法,其特征在于:还包含:在所述绝缘层上形成接地层的工序。
19、如权利要求16所述的挠性差动传输电缆的制造方法,其特征在于:还包含:在所述电介质片的背面形成接地层的工序。
20、如权利要求16所述的挠性差动传输电缆的制造方法,其特征在于:在进行切割,直到所述第2导电膜、所述电介质膜及所述第1导电膜的厚度方向的中途、且使所述第1导电膜留下一部分而形成带状的槽部后,通过蚀刻处理,从而除去所述第1导电膜的残部,来实施形成所述槽部的工序。
21、一种信号传输电缆的制造方法,包括:交替层叠配置导电体片和绝缘体片后制作层叠体片,同时实施阶梯状配置,使在所述层叠体片的薄片端部的一方的薄片面中的所述导电体片的端部和所述绝缘体片的端部,越靠近另一方的薄片面一侧就越靠近所述薄片端部一侧,从而在该薄片端部的所述一方的薄片面上形成阶梯面的第1工序;
使树脂部件与所述叠层体片的所述薄片端部的另一方的薄片面相接的第2工序;以及
通过沿着薄片厚度方向按压所述树脂部件,使所述薄片端部变形,从而使所述阶梯面与所述一方的薄片面成为同一个面,从而使由与所述一方的薄片面成为同一个面的所述阶梯面所露出的所述导电体片分别构成电极端子的第3工序。
22、如权利要求21所述的信号传输电缆的制造方法,其特征在于:使用具有如下形状的所述树脂部件:在使该树脂部件与所述另一方的薄片面相接之际,使与所述另一方的薄片面相接的所述树脂部件的一面所相反一侧的、该树脂部件的另一面,与所述阶梯面大致平行;
在所述第3工序中,使所述薄片端部变形,从而使所述树脂部件的另一面,与所述层叠体片的所述另一方的薄片面成为同一个面。
23、如权利要求21所述的信号传输电缆的制造方法,其特征在于:所述树脂部件由半硬化状树脂构成,在所述第3工序后,还包含:使该树脂部件硬化后,将该树脂部件和所述层叠体片一体化的工序。
24、如权利要求21所述的信号传输电缆的制造方法,其特征在于:使用具有与所述层叠体片整个面相接的大小的所述树脂部件。
25、如权利要求21所述的信号传输电缆的制造方法,其特征在于:在所述第3工序中,在使平板与所述层叠体片的所述薄片端部的所述一方的薄片面相接的状态下,沿着薄片厚度方向按压所述树脂部件。
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