JP2006269390A - Coaxial cable having easily removable shield layer and removal method of shield layer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シールド層除去が容易な同軸ケーブルの構造及び該シールド層の除去方法に関する。 The present invention relates to a coaxial cable structure in which a shield layer can be easily removed and a method for removing the shield layer.
情報通信機器、通信端末機器類、更には計測機器等の高周波部品の信号伝達線路として、優れた高周波特性が要求される同軸ケーブルにおいては、頻雑な端末加工が不可欠である。その一つの例として、レーザ光を同軸ケーブルに照射し、該同軸ケーブルの各層の切断・除去等の端末加工を行うことが知られているが、その際、特にシールド層（外部導体）の除去が最も厄介である。
この理由は、以下のとおりである。
シールド層が横巻き、あるいは編組の場合には、レーザ光が横巻き、あるいは編組の隙間を突き抜け内部に位置する誘電体層に到達してしまう。この結果、レーザ光が照射された誘電体層の高周波特性が劣化し、極端な場合には内部導体にまで到達して、これまでも溶断してしまうという致命的問題が生じる。しかもこの問題は、極細同軸ケーブルにおいて、より顕著になる。
For coaxial cables that require excellent high-frequency characteristics as signal transmission lines for high-frequency components such as information communication equipment, communication terminal equipment, and measuring equipment, frequent terminal processing is indispensable. As one example, it is known to irradiate a coaxial cable with a laser beam and perform terminal processing such as cutting and removal of each layer of the coaxial cable. At that time, in particular, removal of the shield layer (outer conductor) is performed. Is the most troublesome.
The reason for this is as follows.
When the shield layer is laterally wound or braided, the laser beam penetrates the gap between the laterally wound or braided and reaches the dielectric layer located inside. As a result, the high-frequency characteristics of the dielectric layer irradiated with the laser light deteriorate, and in an extreme case, it reaches the inner conductor and causes a fatal problem that it will blow out. Moreover, this problem becomes more prominent in the micro coaxial cable.
一方、シールド層が金属メッキ層である場合は、その膜厚が薄いので、誘電体層を機械的に損傷することなく金属メッキ層を除去（剥離）するのは極めて困難である。同時に、膜厚の薄いメッキ層へのレーザ光の照射量を制御することも困難で、誘電体層の電気的特性を損傷してしまうという懸念もある。 On the other hand, when the shield layer is a metal plating layer, since the film thickness thereof is thin, it is extremely difficult to remove (peel) the metal plating layer without mechanically damaging the dielectric layer. At the same time, it is difficult to control the amount of laser light applied to the thin plating layer, and there is a concern that the electrical characteristics of the dielectric layer may be damaged.
したがって、本発明の課題は、誘電体層の劣化の懸念がなく、しかも、生産性に優れたシールド層除去が容易な同軸ケーブル及び該シールド層の除去方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a coaxial cable that is free from the risk of deterioration of a dielectric layer and that is easy to remove a shield layer, and a method for removing the shield layer.
本発明者は、同軸ケーブルの構造面からレーザ光による易加工化について鋭意検討した。その結果、誘電体層とシールド層との間に、誘電体層よりも溶融温度の低い接着性樹脂膜を介在させ、この樹脂膜をレーザ光で選択的に溶融膜に転化するとき、シールド層は溶融膜と一体的に除去されることを究明した。 The present inventors diligently studied easy processing by laser light from the structural surface of the coaxial cable. As a result, when an adhesive resin film having a melting temperature lower than that of the dielectric layer is interposed between the dielectric layer and the shield layer, and this resin film is selectively converted into a molten film by laser light, the shield layer Was found to be removed integrally with the molten film.
本発明の同軸ケーブルにあっては、以下のような顕著な効果が奏される。
ａ．選択的に溶融された接着性樹脂膜は誘電体層から容易に剥離され、シールド層と一体的に除去できるので、生産性が大幅に向上する。
ｂ．誘電体層は接着性樹脂膜より高い溶融温度を有するので、レーザ光による熱劣化が防止できる。
The coaxial cable of the present invention has the following remarkable effects.
a. Since the selectively melted adhesive resin film is easily peeled off from the dielectric layer and can be removed integrally with the shield layer, the productivity is greatly improved.
b. Since the dielectric layer has a higher melting temperature than the adhesive resin film, thermal degradation due to laser light can be prevented.
以下、本発明のシールド層除去が容易な同軸ケーブルについて、レーザ光照射を例にとって、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明のシールド層除去が容易な同軸ケーブルの好ましい態様を示す側面図である。
図２は、図１に示したシールド層除去が容易な同軸ケーブルを用い、レーザ光照射によりシールド層を除去する一態様を示す斜視図である。
図１において、（１）はシールド層除去が容易な同軸ケーブル、（２）はシールド層除去が容易な同軸ケーブル（１）の内部導体、（３）は内部導体（２）を被覆する誘電体層、（４）は誘電体層（３）上に形成された接着性樹脂膜、（５）は接着性樹脂膜（４）上に形成された、金属メッキとの付着性を改善するための導電樹脂膜、（６）は導電樹脂膜（５）上に形成された電解金属メッキ層（シールド層）である。この同軸ケーブルにおいて特徴的なことは、接着性樹脂膜（４）が誘電体層（３）よりも十分に低い溶融温度を有していることである。
図２において、（７）はレーザ装置、（８）は照射対象であるシールド層除去が容易な同軸ケーブル（１）を載置するステージ、（９）はシールド層除去が容易な同軸ケーブル（１）の端末部をステージ（８）上に載置するための固定治具、（Ｐ）は電解金属メッキ層（６）の除去終了位置である。
Hereinafter, the coaxial cable of the present invention that allows easy removal of the shield layer will be described with reference to the drawings, taking laser light irradiation as an example.
FIG. 1 is a side view showing a preferred embodiment of a coaxial cable in which the shield layer of the present invention can be easily removed.
FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment in which the shield layer is removed by laser beam irradiation using the coaxial cable that is easy to remove the shield layer shown in FIG.
In FIG. 1, (1) is a coaxial cable that can easily remove the shield layer, (2) is an inner conductor of the coaxial cable (1) that can easily remove the shield layer, and (3) is a dielectric covering the inner conductor (2). Layer (4) is an adhesive resin film formed on the dielectric layer (3), and (5) is an adhesive resin film (4) formed on the adhesive resin film (4) for improving adhesion to metal plating. A conductive resin film (6) is an electrolytic metal plating layer (shield layer) formed on the conductive resin film (5). What is characteristic about this coaxial cable is that the adhesive resin film (4) has a melting temperature sufficiently lower than that of the dielectric layer (3).
In FIG. 2, (7) is a laser device, (8) is a stage on which a coaxial cable (1) from which a shield layer to be irradiated is easily removed is placed, and (9) is a coaxial cable (1) from which a shield layer is easily removed. ) Is a fixing jig for placing the terminal portion on the stage (8), and (P) is the removal end position of the electrolytic metal plating layer (6).
本発明の特徴は、誘電体層（３）上に先ず、その溶融温度よりも十分に低い溶融温度を有する部材を接着性樹脂膜（４）として設けること、そして、この樹脂膜（４）上にシールド層を配することにある。こうすることにより、接着性樹脂膜（４）を選択的に溶融することが可能になり、ひいては、溶融した接着性樹脂膜（４）を誘電体層（３）から容易に剥離できる。従って、溶融状態の接着性樹脂膜（４）とその外周を取り囲むシールド層とを一体的に除去できる。
更に、 本発明の同軸ケーブルが、図１に示すように、接着性樹脂膜（４）、導電性樹脂膜（５）及び電解金属メッキ層（６）を含む多層構造であっても、これらを一層毎に剥離・除去する必要がなくなるので、端末加工時の生産性が大幅に向上する。
接着性樹脂膜（４）は、誘電体層（３）の溶融温度に比べて十分に低い溶融温度を有することが肝要である。誘電体層（３）との溶融温度差は、好ましくは５０℃以上、更に好ましくは１００℃以上である。このような接着性樹脂膜（４）としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、更にはナイロン６１０に第三成分を共重合することにより得られた、融点が２５０℃以下の共重合体等ナイロン系接着剤の膜が好ましい。その際の膜厚の下限値は、誘電体層（３）との十分な接着力を得るため０．０１μｍ以上であるのが好ましく他方、その上限値は誘電率の低下に配慮して３μｍ以下とするのが好ましい。更に、付け加えれば、接着性樹脂膜（４）の厚さを厚くした場合には少なからずレーザ光を遮断するバリアー層としての効果も期待できる。
本発明の同軸ケーブルの好ましい態様にあっては、図１に示すように、接着性樹脂膜（４）上に導電性樹脂膜（５）が配され、この導電性樹脂膜（５）上に電解金属メッキ層（６）がシールド層として配される。導電樹脂膜（５）は、パラジウム等の金属化合物を触媒核として含有するピロール系、アニリン系、又はチオフェン系の導電樹脂から構成される。これら樹脂には、必要に応じて導電化促進剤を含有させてもよい。導電樹脂膜（５）の膜厚としては、電解金属メッキ層（６）との十分な結合力を確保しながらも電気特性に配慮して、０．００１μｍ〜３μｍとするのが好ましい。他方、電解金属メッキ層（６）は、硫酸銅電気メッキ等の通常のメッキ処方で形成される。このときの電解金属メッキ層（６）の下限値は、十分なシールド特性を確保するために０．５μｍ以上が必要であり他方、その上限値は、同軸ケーブル（１）の外径や可撓性を考慮して、３０μｍ以下とするのが好ましい。
上記の電解金属メッキ層（６）上には、必要に応じて、シース層（保護層）が被覆されるシース層としては斯界で常用されている熱可塑性樹脂を配すればよい。このシース層は、例えば、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）のようなフッ素樹脂を溶融押出し成型して被覆することが好ましい。この被覆層を設けた同軸ケーブルの場合は、その端末部のシース層を常法により剥離してから、図１に示すように、ステージ（８）上に固定治具（９）にて固定すればよい。
更に、本発明のその余の構成について触れると、内部導体（２）としては、直径がφ０．０１〜０．２ｍｍ程度の単線あるいは撚り線の軟銅線や銅被鋼線等にスズや銀のメッキを施したものが使用される。この内部導体（２）に被覆される誘電体層（３）を構成するフッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン（ＦＥＰ）やテトラフルオロエチレン／パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、あるいは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。
A feature of the present invention is that a member having a melting temperature sufficiently lower than the melting temperature is first provided on the dielectric layer (3) as an adhesive resin film (4). It is to arrange a shield layer on. By doing so, it becomes possible to selectively melt the adhesive resin film (4), and as a result, the molten adhesive resin film (4) can be easily peeled from the dielectric layer (3). Therefore, the molten adhesive resin film (4) and the shield layer surrounding the outer periphery thereof can be integrally removed.
Furthermore, even if the coaxial cable of the present invention has a multilayer structure including an adhesive resin film (4), a conductive resin film (5) and an electrolytic metal plating layer (6) as shown in FIG. Since there is no need to peel and remove each layer, productivity at the time of terminal processing is greatly improved.
It is important that the adhesive resin film (4) has a melting temperature sufficiently lower than the melting temperature of the dielectric layer (3). The difference in melting temperature with the dielectric layer (3) is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher. Such an adhesive resin film (4) includes nylon 6, nylon 66, nylon 11, nylon 12, and further obtained by copolymerizing a third component with nylon 610 and having a melting point of 250 ° C. or lower. A nylon adhesive film such as a polymer is preferred. In this case, the lower limit value of the film thickness is preferably 0.01 μm or more in order to obtain a sufficient adhesive force with the dielectric layer (3), while the upper limit value is 3 μm or less in consideration of a decrease in dielectric constant. Is preferable. In addition, when the thickness of the adhesive resin film (4) is increased, it can be expected to have an effect as a barrier layer for blocking laser light.
In the preferred embodiment of the coaxial cable of the present invention, as shown in FIG. 1, a conductive resin film (5) is disposed on the adhesive resin film (4), and the conductive resin film (5) is disposed on the conductive resin film (5). An electrolytic metal plating layer (6) is disposed as a shield layer. The conductive resin film (5) is composed of a pyrrole-based, aniline-based, or thiophene-based conductive resin containing a metal compound such as palladium as a catalyst nucleus. These resins may contain a conductivity promoter as necessary. The film thickness of the conductive resin film (5) is preferably 0.001 μm to 3 μm in consideration of electrical characteristics while securing a sufficient bonding force with the electrolytic metal plating layer (6). On the other hand, the electrolytic metal plating layer (6) is formed by a normal plating prescription such as copper sulfate electroplating. In this case, the lower limit value of the electrolytic metal plating layer (6) needs to be 0.5 μm or more in order to ensure sufficient shielding characteristics, while the upper limit value is the outer diameter or flexibility of the coaxial cable (1). Considering the properties, it is preferably 30 μm or less.
On the electrolytic metal plating layer (6), if necessary, a thermoplastic resin commonly used in the field may be disposed as a sheath layer to be covered with the sheath layer (protective layer). The sheath layer is preferably covered by melt extrusion molding of a fluororesin such as tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer (PFA). In the case of a coaxial cable provided with this covering layer, the sheath layer at the end is peeled off by a conventional method and then fixed on the stage (8) with a fixing jig (9) as shown in FIG. That's fine.
Furthermore, when touching on the remaining configuration of the present invention, the inner conductor (2) has a diameter of about 0.01 to 0.2 mm as a single wire or a stranded annealed copper wire, a copper-coated steel wire or the like made of tin or silver. A plated one is used. Examples of the fluororesin constituting the dielectric layer (3) covered with the inner conductor (2) include tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene (FEP), tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer (PFA), Or polytetrafluoroethylene (PTFE) etc. are mentioned.
次に、レーザ光照射によりシールド層を除去する一態様について述べる。
除去する電解金属メッキ層（６）の片側表面ずつ又は両面同時にレーザ光を照射・加熱する。このときレーザ光をスキャンさせるか、同軸ケーブル（１）を載せたステージを移動して除去部分にレーザ光を照射する。
レーザ光は、その波長が接着性樹脂膜（４）には吸収され易いが誘電体層（３）には吸収されにくいものが好ましい。レーザ自体は、電解金属メッキ層（６）の金属の種類にも依るが、例えば、銅の場合には波長の短いＹＡＧレーザ、レーザダイオード、エキシマレーザあるいは色素レーザ等が利用できる。
レーザ光照射により電解金属メッキ層（６）で吸収された光は熱に変わり、熱伝導により電解金属メッキ層（６）の内層に位置する導電樹脂膜（５）を経て接着性樹脂膜（４）に伝わり、接着性樹脂膜（４）を加熱・溶融する。他方、この接着性樹脂膜（４）の内層に位置する誘電体層（３）は、接着性樹脂膜（４）に比べて十分に高い溶融温度を有しているので、上記の照射・加熱の影響を実質的に受けることはない。
接着性樹脂膜（４）が加熱・溶融された時点で、レーザ光の照射を停止し、次いで、溶融状態の接着性樹脂膜（４）を誘電体層（３）から剥離させながら、導電樹脂膜（５）及び電解金属メッキ層（６）と一体的に除去する。
Next, an aspect in which the shield layer is removed by laser beam irradiation will be described.
Laser light is irradiated and heated on one side or both sides of the electrolytic metal plating layer (6) to be removed. At this time, the laser beam is scanned, or the stage on which the coaxial cable (1) is mounted is moved to irradiate the removed portion with the laser beam.
It is preferable that the laser light has a wavelength that is easily absorbed by the adhesive resin film (4) but is hardly absorbed by the dielectric layer (3). The laser itself depends on the type of metal in the electrolytic metal plating layer (6). For example, in the case of copper, a YAG laser, a laser diode, an excimer laser, a dye laser, or the like having a short wavelength can be used.
The light absorbed in the electrolytic metal plating layer (6) by the laser light irradiation is changed into heat, and through the conductive resin film (5) located in the inner layer of the electrolytic metal plating layer (6) by heat conduction, the adhesive resin film (4 ) To heat and melt the adhesive resin film (4). On the other hand, the dielectric layer (3) located in the inner layer of the adhesive resin film (4) has a melting temperature sufficiently higher than that of the adhesive resin film (4). Is virtually unaffected.
When the adhesive resin film (4) is heated and melted, the irradiation of the laser beam is stopped, and then the conductive resin is removed while peeling the molten adhesive resin film (4) from the dielectric layer (3). The film (5) and the electrolytic metal plating layer (6) are removed integrally.
以下、極細同軸ケーブル（ＡＷＧ３６）のシールド層を除去する場合を例にとって、本発明を具体的に説明する。勿論、本発明はこれによって限定されるものではない。
本例で用いたシールド層除去が容易な同軸ケーブル（１）は、以下のとおりである。
素線径０．０５ｍｍの錫メッキ銅合金線を７本撚って得た、撚り外径が０．１５ｍｍの錫メッキ銅合金線からなる内部導体（２）、溶融温度が３２７℃のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる、層厚が１２５μｍの誘電体層（３）、溶融温度が２１２℃のナイロン６１０の共重合体からなる、膜厚が０．１μｍの接着性樹脂膜（４）、パラジウム化合物を含む、膜厚が０．００５μｍの導電樹脂膜（５）、及び膜厚が３μｍの電解銅メッキ層（６）を有し、ケーブル外径が０．４ｍｍの極細同軸ケーブル（１）。
上記極細同軸ケーブル（１）の製造にあたって、誘電体層（３）は押出し被覆により、接着剤層（４）はナイロン６１０をスプレイコーティングにより形成した。又、導電樹脂膜（５）は、ポリチオフェン（導電樹脂）、水、チオジグリコールの硫化物（導電化促進剤）、及び塩化パラジウムとの混合液でのディッピング処方により形成した。更に、電解金属メッキ層（６）は、硫酸銅液を用いて形成した。
次に、図２に示すように、上記の極細同軸ケーブル（１）を固定治具（９）にて固定し、固定治具（９）と同軸ケーブル（１）の先端部間の端末部をステージ（８）上に設置した。この状態で、同軸ケーブル（１）の先端部から電解金属メッキ層（６）の剥離境界線となる除去終了部（Ｐ）に向け、電解金属メッキ層（６）の片側表面に上方から照射した。使用したレーザ装置（７）はＹＡＧレーザからなるレーザ光（平均出力１０Ｗ、波長１．０６μｍ）であり、これを同軸ケーブル長手方向に沿って２ｍｍ／秒の移動速度で照射した。照射完了後、同軸ケーブル（１）を裏返してから電解金属メッキ層（６）の片側裏面に同様の照射を行った。
この時点で、接着性樹脂膜（４）が溶融状態にあることを確認してから、該溶融膜を導電樹脂膜（５）及び電解金属メッキ層（６）と一体的に引き抜くことにより、ケーブルの先端から除去終了部（Ｐ）までが完全に除去した。
シールド層を除去した後の誘電体層（３）及び内部導体（２）には何ら損傷が無いことが判明し、本発明の有効性が確認された。
又、シールド特性試験器により、電気特性であるシールド特性を測定した所、シールド特性の劣化も無いことが確認された。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by taking as an example the case of removing the shield layer of the micro coaxial cable (AWG 36). Of course, the present invention is not limited thereto.
The coaxial cable (1) that can be easily removed from the shield layer used in this example is as follows.
An inner conductor (2) made of a tin-plated copper alloy wire having a twisted outer diameter of 0.15 mm, obtained by twisting seven tin-plated copper alloy wires having an element wire diameter of 0.05 mm, a polytetracene having a melting temperature of 327 ° C. A dielectric layer (3) made of fluoroethylene (PTFE) with a layer thickness of 125 μm, an adhesive resin film (4) with a film thickness of 0.1 μm made of a copolymer of nylon 610 having a melting temperature of 212 ° C., A fine coaxial cable (1) having a conductive resin film (5) having a film thickness of 0.005 μm and an electrolytic copper plating layer (6) having a film thickness of 3 μm and containing a palladium compound and having an outer diameter of 0.4 mm .
In manufacturing the micro coaxial cable (1), the dielectric layer (3) was formed by extrusion coating, and the adhesive layer (4) was formed by spray coating nylon 610. The conductive resin film (5) was formed by dipping prescription with a mixed solution of polythiophene (conductive resin), water, thiodiglycol sulfide (conductive accelerator), and palladium chloride. Furthermore, the electrolytic metal plating layer (6) was formed using a copper sulfate solution.
Next, as shown in FIG. 2, the above-mentioned micro coaxial cable (1) is fixed by the fixing jig (9), and the terminal portion between the fixing jig (9) and the end of the coaxial cable (1) is connected. Installed on stage (8). In this state, the surface of one side of the electrolytic metal plating layer (6) was irradiated from above toward the removal end part (P) that becomes the separation boundary line of the electrolytic metal plating layer (6) from the tip of the coaxial cable (1). . The laser device (7) used was a laser beam composed of a YAG laser (average output 10 W, wavelength 1.06 μm), which was irradiated at a moving speed of 2 mm / second along the longitudinal direction of the coaxial cable. After completion of the irradiation, the coaxial cable (1) was turned over, and then the same irradiation was performed on the one-side back surface of the electrolytic metal plating layer (6).
At this point, it is confirmed that the adhesive resin film (4) is in a molten state, and then the molten film is pulled out integrally with the conductive resin film (5) and the electrolytic metal plating layer (6). The portion from the tip to the end of removal (P) was completely removed.
It was found that the dielectric layer (3) and the inner conductor (2) after removing the shield layer were not damaged at all, and the effectiveness of the present invention was confirmed.
Moreover, when the shield characteristic, which is an electrical characteristic, was measured with a shield characteristic tester, it was confirmed that there was no deterioration of the shield characteristic.
以上の例は、同軸ケーブルが単線の場合であるが、本発明のシールド層除去方法は多数本の同軸ケーブルからなるフラットケーブル及び多芯ケーブルにも展開できるのは言うまでもない。
又、この例では、レーザ光照射に際して、レーザ装置（７）を移動させる態様で説明したが、逆にステージ（８）を移動させる態様あるいは、両者を相対的に移動させる態様、更には、ステージ（８）の周上でレーザビームを回転させながら照射する態様においても同様の効果が奏される。
The above example is a case where the coaxial cable is a single wire, but it goes without saying that the shield layer removing method of the present invention can also be applied to flat cables and multi-core cables composed of a large number of coaxial cables.
In this example, the laser device (7) is moved in the laser beam irradiation. However, the stage (8) is moved in the opposite direction, or both are moved relatively. The same effect can be obtained in the aspect of irradiating while rotating the laser beam on the circumference of (8).
本発明の同軸ケーブルはシールド層の剥離が容易にできるので、プリント基板等の回路パターンにも展開できる。 Since the coaxial cable of the present invention can easily peel off the shield layer, it can also be developed on a circuit pattern such as a printed circuit board.
１ シールド層除去が容易な同軸ケーブル
２ 内部導体
３ 誘電体層
４ 接着性樹脂膜
５ 導電樹脂膜
６ 電解金属メッキ層
７ レーザ装置
８ ステージ
９ 固定治具
Ｐ シールド層の除去終了部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coaxial cable with easy shield layer removal 2 Inner conductor 3 Dielectric layer 4
Claims (9)
An adhesive resin film for the terminal part by irradiating the surface of the shield layer of the terminal part of the coaxial cable with easy removal of the shield layer according to any one of claims 1 to 8 and heating the surface. A method for removing a shield layer of a coaxial cable, wherein the melted adhesive resin film and the shield layer corresponding to the molten adhesive resin film are integrally removed.
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