JPS6042563B2

JPS6042563B2 - テ−プ状電線

Info

Publication number: JPS6042563B2
Application number: JP51112683A
Authority: JP
Inventors: 静好佐藤; 誠治遠藤
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1976-09-18
Filing date: 1976-09-18
Publication date: 1985-09-24
Also published as: JPS5337880A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、多数条の導体を平行に配列し誘電体プラス
チック層中に固定されたテープ状電線の改良に関するも
のである。

一般にテープ状電線は多数条の導体が平行に配列され
、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリ四弗化エチレン
等の誘電体で絶縁された構造になつているため、テープ
状電線の長さ方向における任意の位置で切断ても各切断
面には同一の配列で導体が整列しているので、該テープ
状電線の接続がコネクタにより容易に行える利点がある
ばかりでなく、機器内配線のスペースファクタが高く、
高密度実装化を可能にする最適な構造を有している。

近時コンピュータ用の伝送ケーブルとして汎用１−
？−−４−１、ツ１１ｔｉ■を、Ｌ゛１■−
ノｊ−−ｆ−、、るからである。

しカルながら従来のテープ状電線では近接導体を流れ
る信号の漏話（クロストーク）が生じるため、高度の信
頼性を有する回路には実用できない欠点があつた。

本発明は上記の点に鑑み、テープ状電線の端末加工、
接続の簡便さを保ちつつ、上記の電気特性の改良を図り
データ伝送用ケーブルとしての用途開発を志向した結果
得られたテープ状電線に関するものである。

即ち本発明のテープ状電線は軟銅線、軟銅撚線あるいは
これらに鍍金を施たものの導体をポリエチレン、ポリ塩
化ビニル、ポリ四弗化エチレン、ポリエステル等の単一
もしくは複数の層からなる絶縁層中に複数条平行に配列
固定したテープ状電線において、プラスチック絶縁層の
外側に密着させて半導電層をを設けることを特徴とし、
その半導電層はテープ電線の長手方向にテープ状電線表
面積に対して一定割合となるよう間欠的に設けられてい
ることを特徴とするものである。本発明を図面に基い
て説明する。

第１図は本発明のテープ状電線の実施例の断面図であ
り、絶縁層２の中に導体１を複数条平行に配列し、その
外側に絶縁外層３を設け、絶縁外層３は、長手方向間欠
的に設けられた半導電層４と絶縁体テープ５からなつて
いる、絶縁層２との接触面６は緊密に接触させている。

この絶縁層２は単一の例であるが複数の誘電体で形成さ
れていてもよい。又半導電層４は長手方向に一定割合と
なるよう間欠的に設ける。即ち第１図の断面図では半導
電層４が図示されているが、長手方向に対し、別の部分
では半導電層４はなく、その部分は５の絶縁体層で埋め
られているころがある。

なお外部絶縁外層５は必要により設けられるものでテー
プ電線が他の機器と接触しないで使われるような場合は
必ずしも必要ではない。又半導電層のある部分のみに絶
縁外層を設けるとも可能である。次に本発明の原理につ
いて説明する。

一般にテープ状電線は、電気特性を満足させるため、導
体を信号線Ｓ１接地線Ｇとし、Ｇ−Ｓ一Ｇ−Ｓあるいは
、Ｇ−Ｓ−Ｇ−Ｇ−Ｓという配列として使用する。

任意の信号線Ｓからみれば両隣りに接地線Ｇが配列され
る構造であり、これで１回線を構成する。

（厳密には全ての接地線を共通にして構成するのである
が距離が離れているのて他線の影響は少く、実用的には
上記の仮定で十分てある。以下同様に簡略化して説明す
る。）従つて任意の１本の信号線Ｓからみれば、両側の
１本離れた導体が各々別の回線を構成している。

そこで回線の単位長さ当りの静電容量、インダクタンス
をそれぞれＣ，Ｌとし、隣接する回線間の値をＣｌ２，
Ｌｌ２として等価回路で表わしたのが第２図である。一
般にテープ状電線は比較的短い距離に使用されるため、
無損失回路としてあつかつてさしつかえない。

又回線は全て対称形であるため、一次定数はそれぞれ等
しく、Ｃ，Ｌと表わせる。故に第２図の等価回路が成立
し、クロストーク（遠端）はＶ２（１，ｔ）であり、一
般に■Ｉｎ（ｔ）との関係でＫｆ＝（■仇Ｄ）、〜刈０
０〔％〕と定義される値 ■Ｉｎ（ｔ）をいう。

今後端抵抗ＲをＲ＝４なる関係に選びΔｔ＞Ｔｒとして
Ｖ２（１９ｔ）を■Ｉｎ（ｔ）で近似すれば、但しとな
る。

一方、一般に多線条線路はその回路数に等しいだけの伝
播速度を持つ波形の合成波の伝播となる。

（即ち、第２図では２つの速度を有する波が伝播するた
め、遠端においてΔｔなる到達時間差が発生し、これが
クロストークとなつている）が、断面が均一な媒質中で
の多線条線路は伝播速度は一つかないことが知られてい
る。このことから理論的にはテープ状電線の周囲を完全
導体の金属テープ等でシールドするか、比誘電率１の絶
縁体を使用すればクロストークはなくなることになる。
即ちＬｌ２／４＝Ｃｌ２−４が成立する。しかし金属体
では絶縁体に密着させることが非常に難しく、実際上す
きまなしにシールドすることは不可能であろう。又比誘
電率１の材料は存在しない。半導電層とは金属（導体）
と絶縁物の中間の固有抵抗を持ち、電流はほとんど流さ
ないが、電気力線を貫通させない性質を有しているもの
である。これを第２図のＬ，Ｃについていえば半導電層
はその存在によりＬには何ら影響を与えないが、Ｖｖｅ
？ｖフ７１≦ ７１乙畢？１Ａ乙
ｌ■というように静電容量をを増加させる効果が
ある。

さらにこの効果はＣｌ。に対して大きいことは電気力線
の分布を想定すれば容易に推定できる。金属体等て形成
される導電層との違いは、導電層ではこれに加えてＬを
変化させてしまうことによる。即ちＬ，Ｌｌ２について
も同様に（一般には減する方向に）変化させてしまい特
性インピーダンス４の変化が大きい。さて、前述のよに
通常のテープ状電線は（２）式において、が成立するこ
とは明白である。

完全導体で全面を覆うかわりに本発明による半導電層で
全面を覆えば、補足的に上記（４），（５）式の成立す
る理由を以下に説明する。

２回線の線路方程式を解くと、の２つの速度が得られる。

（多線状線路理論でいう線路回線数に等しい速度をもつ
。）２つの速度の到達時間差をΔｔとする（これが前記
（２）式）従つて、１多線状で６均一断面（例えばＥｓ＝１の絶縁体）、８
完全導体で覆う場合は速度が唯一となる。

即ちΔｔ＝ｏ従つて七＝４Ｃ１。２一般のテープ電線は
回りが空間であるから、必ずＣｌ２→１より小なるため
？？〉ＺＯＣｌ。

・・・（４）となる。

３完全導体で覆えた場合（現実には不可能）旨が成立す
る。

（金属体では完全密着に覆つても旨〉Ｃｌ２−ＺＯしか
成立しえない。）半導電層はＣｌ。のみ増加させるか
ら（Ｌｌ２を変化させない条件）を成立しうる。

（４），（５）式からもわかるように全面でなく適当な
割合で半導電層を設けることにより、旨＝Ｃｌ２２′０
を満足させることができ、従つてクロストークを゜゜０
゛にするとが可能である。

これに反し通常の金属体テープ等からなる導電層では全
面被覆しても緊密な接触が期待できす（４）式の関係し
か得られずクロストークば゜０゛にできない。

上記原理に基づき本発明のテープ状電線の具体的な実施
例を第３図に示して説明する。

０．３６？φの銀鍍金軟銅線を接地線Ｇ１信号線Ｓ１接
地線Ｇを１組として１圓用意し、信号線Ｓと接地線Ｇの
間隔を０．７６７Ｗ！ｎ１信号線Ｓ１信号線Ｓ間の間隔
を１．９ＴＩ０ｎになるように配置し、厚みが約７０．
４７ｍのポリ四弗化エチレンテープからなる絶縁層２間
に固定した。

この絶縁層を厚みが約０．２Ｔ０ｎのポリ塩化ビニルテ
ープ２枚からなる絶縁外層３で固定した。片面のポリ塩
化ビニルテープの内側には厚みが約０．０２順の導電性
物質を含む塗料層・（半導電層４）をテープ状電線の長
手方向に間欠的に設け、該半導電層４の面積をかえてい
つたところ、クロストークが変化した。なお第３図にお
いては半導電層４が図示されているが、半導電層は長手
方向に間欠的に設けられｌているので、半導電層のない
断面部分ではその部分は絶縁外層５で埋められている。

この半導電層を有するテープ状電線のクロストーク実測
値と半導電層被覆割合との関係を第４図に示す。

なお第４図で被覆割合が゜゜０％゛は半導電層なし、“
゜１００％゛は全面を半導電層で覆つた場合を示す。

なおりロストークは試料長加で、試験回線の両側近接回
線の２本に同一の入力電圧を加えた場“合の値であり、
試験に使用したパルスの立上り時間（Ｔｒ）は５１１Ｓ
である。

第４図で明らかなように半導電層を有しないテープ状電
線は−２１％と大きなりロストークを示しているが、全
面半導電層付のテープで覆うと極性が反転し１６％とな
る。

確認のため、片面の１１２の面積（長さ方向に１：１の
長さで半導電層部と絶縁層とが間欠的になつているテー
プを使用）、即ち全体にして２５％のテープ状電線で実
測したところ−９．３％となり、４図のようにほＳ゛直
線的になることがわかつた。この第４図は絶縁体の材質
及び厚さ、導体間隔を特定した場合であるが、絶縁体の
材質及び厚さ、導体間隔がかわればクロストークと被覆
割合の関係は若干ずれてくる。又第４図の場合は半導電
層の被覆割合が５０％の時クロストークが最小となるが
、半導電層を片面にのみ全表面の５０％になるよう被覆
することはテープ状電線の片面全面をおうとになり長手
方向に見れば全長にわたつて半導電層が被覆されている
ことになるので、電線接続時に半導電層がコネクタに接
触する等の問題を生じやすく好ましくない。

従つて被覆割合を５０％にしたい時は第５図のテープ状
電線長手方向断面図に示すごとく導電層をテープ状電線
の両面に分け、片面それぞれが５０％になるよにし、テ
ープ電線の長手方向に見れば半導電層のある部分と無い
部分が一定間隔で存在するようにすればよい。本実施例
では絶縁外層と半導電層を一体のテープとして形成し、
絶縁層とは一体にしてないため通常の工具で各々独立に
はくりでき、導体をコネクタ等に半田付等て接続する場
合もむき出した導体と半導電層との接触を心配しなくて
よい。

又テープ状電線は通常高実装とするため、複数枚重ねて
使用される場合が多いが、最外層を絶縁体で構成したも
のの場合は、重ねて使用しても又他の部分に接触しても
電気的な異状が発生せず実際使用面でいままでのテープ
状電線とまつたく同一の扱いで使用できる利点を有する
。本発明によるテープ状電線は絶縁層の形状に何らの制
限を受けないことは本発明の原理から明白であるが実施
例のように絶縁層が平面でなく導体に沿つたで凹凸をし
ている場合、半導電層を設けることによる静電容量の増
加は大きいので半導電層の被覆割合を小さくするとがで
きる。

本発明によるテープ電線は第５図に示すように長手方向
に間欠的に半導電層が設けられているため、電層を有し
ない断面においてワンタッチタイプのコネクタによる接
続が可能である。

本発明によるテープ状電線は、信号線間のクロストーク
の値を極少にするとにより、従来使用されなかつた高信
頼性を要する伝送線路にも、さらに近年コンピュータの
高速化に伴い立上り（Ｔｒ）の速いパルス伝送の伝送線
路としても使用でき、データ伝送用ケーブルとしてのテ
ープ状電線の用途を著しく広範囲に拡張させることが期
待できる。

更に本発明による半導電層を有するテープ状電線は次の
ような利点をも有している。

（１）絶縁外層をプラスチックで形成たこれに半導電層
を一体にするか、又は絶縁層半導電層とを一体にして形
成すれば、絶縁層との密着状態をほとんどその形状に関
係なく容易に作ることが可能であり、ケーブルを曲げて
もこの密着状態を保たれるため、曲げて使用することの
多いテープ状電線においてその性能を安定にすることが
できる。

（２）半導電層の厚さは薄くても本発明の原理は達成で
きるため通常の押出被覆で半導電層を作る方法に比べそ
の外側の絶縁外層の厚みも含めて薄くでき、軽量化、高
実装が期待できる。

（３）シールド効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図は本発明のテープ状電線間欠導電層を有
する部分における断面図、第２図は第１図、第３図を回
路図的に示したものである。第４図は本発明のテープ状電線のクロストーク実測値で
、半導電層被覆割合とクロストークの関係を示したもの
である。又第５図は本発明によるテープ・状電線実施例
の長手方向断面図を示たものである。１は導体、２は絶
縁層、３は絶縁外層、４は長手方向間欠的に設けられた
半導電層、５は絶縁体層、６は境界面である。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数の金属導体を適当な間隔をもつて平行に配列し
、誘電体プラスチックからなる絶縁層中に固定してなる
テープ状電線において、該絶縁層上に密着して半導電層
が長手方向にテープ状電線表面積に対し一定割合になる
よう間欠的に設けられ、かつ該半導電層のない個所はテ
ープ状電線の表裏面にいて一致していることを特徴とす
るテープ状電線。