JP2011187290A - シールドケーブル及びその接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント基板やコネクタ等への高密度実装が容易で、かつ実装部分での電気特性劣化を小さくする。
【解決手段】シールドケーブルは、並行して配置した２本で一対の芯線と、前記一対の芯線を一括被覆する絶縁体と、前記絶縁体を被覆するシールド導体と、前記シールド導体に電気的に接続される状態で該シールド導体を被覆する金属素線または編組シールドと、前記金属素線または編組シールドを被覆するジャケットとを備える。前記一対の芯線の中心軸を通る第１の仮想平面と平行であって、前記一対の芯線と前記シールド導体との間の前記絶縁体を通る第２の仮想平面が前記絶縁体の外周面と交わる両側に、一対の溝を設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、シールドケーブル及びその接続構造に関する。

数Ｇｂｐｓ以上の高速デジタル信号（高速信号）を扱う、サーバー・ルーター・ストレージ製品において、機器間、あるいは、機器内の基板間の信号伝送には差動信号による伝送が用いられ、その電気的接続には差動信号用ケーブルが用いられる。差動信号とは、位相を１８０度反転させた信号を２つの導線で伝送し、受信側で受信した各信号の差分を合成・出力するものである。２つの導線に流れる信号は、位相が互いに逆方向を向いて流れるため、伝送線路から放射される電磁波が小さく、また、外部から受けたノイズは、２つの導線に等しく重畳するので、受信側で差分を合成出力することで、ノイズによる影響を打ち消すことができる。これらの理由から、高速信号による伝送には、差動信号による伝送がよく使われる。

差動信号用のケーブルとして、芯線を絶縁体で被覆した２本の絶縁電線を撚り合せて対にしたツイストペアケーブルがある。ツイストペアケーブルは、安価で平衡性に優れており、曲げも容易であるため、中距離の信号伝送に広く使われている。しかし、このケーブルは、グランドに相当する導体が無いのでケーブル近くに置かれた金属の影響を受け易く、ケーブルの特性インピーダンスが安定しない。数ＧＨｚの高周波領域では、信号波形が崩れ易く、数Ｇｂｐｓ以上の伝送線路にはあまり使われることがない。

一方、２本の絶縁電線を撚らずに並行して並べて、これをシールドで覆ったケーブルをツイナックスケーブルと呼ぶ。ツイナックスケーブルは、ツイストペアケーブルに比べて２本の芯線間の物理長の差が少なく、また、シールドが２本の絶縁電線に覆うように設けられているので、ケーブル付近に金属を置いても、特牲インピーダンスが不安定になることもなく、またノイズ耐性も高い。ツイナックスケーブルは、比較的、高速で短距離の信号伝送に用いられており、シールドには、導体付きテープを用いたもの、編組状の素線で覆ったもの、また、ドレイン線等を付け合わせることもある。

例えば、図１１は、特許文献１で開示されたツイナックスケーブルの一例を示す断面図である。信号用の芯線１を絶縁体２で絶縁した２本の絶縁電線３に、ポリエチレンのテープにアルミ等を張りつけた金属箔テープからなるシールド導体５を巻き付け、あるいは、縦添えしている。シールド導体５と絶縁電線３の間には、ドレイン線６が、シールド導体５の導電面と接触するように縦添えされ、接地するようにしている。さらに、シールド導体５の外側には、ジャケット８で被覆してシールドケーブル内部を保護している。

また、図１２は、特許文献２で開示されたツイナックスケーブルの一例を示す断面図である。信号用の芯線１を絶縁体２により被覆した２本の絶縁電線３を発泡材テープ４で覆い、これの外側をポリエチレンのテープにアルミ等を張り付けた金属箔テープからなるシールド導体５で被覆し、さらに、その外側をジャケット８で被覆している。図１２のツイナックスケーブルは、図１１のシールドケーブルよりも芯線同士の電磁気的結合が強く、２つの信号用導体における信号の伝搬時間の差、すなわち、スキューが小さくなることが示されている。スキューの増加は、受信側で差分を合成したデジタル信号波形を崩してしまい、１０Ｇｂｐｓ相当の高速信号伝送においては、数ｐｓのスキューにおいても、信号品質を劣化させてしまう。

また、上記のようなシールドケーブルは、コネクタやプリント基板に実装された状態で
取り扱われていることが多い。その実装方法としては、段剥きされたケーブルに合わせた溝を設けているコネクタにケーブルを配置するようにしたもの（例えば、特許文献３参照）、プリント基板にケーブル外径に合わせた溝を設け、ケーブルシールドをその溝にはめ込むようにしたもの（例えば、特許文献４参照）がそれぞれ知られている。しかし、特許文献３はケーブル構造に合わせたコネクタが必要となるため部品コストが高い。また、特許文献４においても、多芯接続の場合は溝と溝の間のスペースを確保する必要があるため、高密度実装が困難となっている。

特開２００２−２８９０４７号公報 特開２００７−２６９０９号公報 特開平８−２３６２２２号公報 特開２００５−３０３７９８号公報

差動信号を伝送させるために、ツイナックスケーブルが一般的に使われているが、数Ｇｂｐｓの高速信号を伝送するためには、スキューを低減する必要がある。また、最近は、電磁妨害雑音（ＥＭＩ）を低減する必要から、差動・同相変換量を低く抑える必要がある。これらの対策としては、一般的に、ツイナックスケーブルの芯線同士の電磁気的結合を強くすることがあげられている。

しかし、上記のような対策を施したとしても、図１３に示すように、例えば図１２のツイナックスケーブルの芯線１をプリント基板やコネクタの信号用パッド１０にはんだや溶接等で実装する場合、信号用パッド１０に対して絶縁体２ないしは発泡材テープ４の厚さ分、芯線１の位置が高いため、信号用パッド１０上に乗せることが難しく、その結果、インピーダンス不整合やスキューが生じてしまう。

また、ツイナックスケーブルのドレイン線６は、通常左右対称と位置の安定性を考慮して絶縁電線３、３の間に配置するが、プリント基板やコネクタのＧＮＤ用パッド１１と接続する際、図１３に示すように、シールド導体５をある程度長めに引き剥がして、芯線１の脇まで、ドレイン線６を引き出す必要がある。よって、接続スペースが広くなってしまい、かつグランドが不安定になるため、電気特性を損なう問題がある。

本発明の目的は、プリント基板やコネクタ等への高密度実装が容易で、かつ実装部分での電気特性劣化が小さいシールドケーブルおよびその接続構造を提供することにある。

本発明の１態様によれば、並行して配置した２本で一対の芯線と、前記一対の芯線を一括被覆する絶縁体と、前記絶縁体を被覆するシールド導体と、前記シールド導体に電気的に接続される状態で該シールド導体を被覆する金属素線または編組シールドと、前記金属素線または編組シールドを被覆するジャケットとを備えたシールドケーブルにおいて、前記一対の芯線の中心軸を通る第１の仮想平面と平行であって、前記一対の芯線と前記シールド導体との間の前記絶縁体を通る第２の仮想平面が前記絶縁体の外周面と交わる両側に、一対の溝を設けたことを特徴とするシールドケーブルが提供される。

本発明の他の態様によれば、第１の態様において、前記シールドケーブルの先端から所定の長さにわたって、前記一対の芯線が残るように、前記一対の溝位置から前記シールドケーブルの外側部分の前記ジャケット、前記金属素線あるいは編組シールドを、前記一対
の溝に沿って除去することにより前記絶縁体を露出させた断面非円形の絶縁体露出部が形成され、前記絶縁体露出部がジャケット、金属素線あるいは編組シールド、絶縁体の順にそれぞれ段剥きして、芯線、絶縁体、金属素線あるいは編組シールドをむき出し状態にした剥離部が形成され、前記絶縁体露出部の絶縁体露出面を、プリント基板あるいはコネクタ上にのせた状態で、前記プリント基板あるいはコネクタ上に形成された信号用パッドに前記芯線が、ＧＮＤ用パッドに前記金属素線あるいは編組シールドが、前記導電体材料を介してそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とするシールドケーブルの接続構造が提供される。

また、本発明の別な態様によれば、第１の態様において、前記シールドケーブルの先端から所定の長さにわたって、前記ジャケット、前記金属素線あるいは編組シールド、前記絶縁体の順にそれぞれ段剥きして、前記芯線、前記絶縁体、前記金属素線あるいは編組シールドをむき出し状態にした剥離部が形成され、前記シールドケーブルの先端から所定の長さにわたって、前記一対の芯線が残るように、前記一対の溝位置から前記シールドケーブルの外側部分の前記ジャケット、前記金属素線あるいは編組シールドを、前記一対の溝に沿って除去することにより前記絶縁体を露出させた断面非円形の絶縁体露出部が形成され、前記絶縁体露出部の絶縁体露出面を、プリント基板あるいはコネクタ上にのせた状態で、前記プリント基板あるいはコネクタ上に形成された信号用パッドに前記芯線が、ＧＮＤ用パッドに前記金属素線あるいは編組シールドが、前記導電体材料を介してそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とするシールドケーブルの接続構造が提供される。

本発明によれば、プリント基板やコネクタ等への高密度実装が容易で、かつ実装部分での電気特性劣化を小さくできる。

本発明の第１の実施の形態の差動伝送用シールドケーブルの接続構造を示す説明図であって、（ａ）は差動伝送用シールドケーブルをプリント基板に単独で実装したときの上方側方から見下ろした斜視図、（ｂ）は差動伝送用シールドケーブルをプリント基板に複数本並列実装したときの上方前方から見下ろした斜視図、（ｃ）は差動伝送用シールドケーブルをプリント基板に実装したときの側面図である。 第１の実施の形態による差動伝送用シールドケーブルの断面図である。 第１の実施の形態による差動伝送用シールドケーブルの下面を切断する過程を示す説明図であって、（ａ）はケーブル下面に切り込みを入れた図、（ｂ）はケーブル下面の一部を切断した図である。 第１の実施の形態による差動伝送用シールドケーブルの下面の他部を段剥きした図であり、（ａ）はジャケットを段剥きした図、（ｂ）は金属素線及びシールド導体を段剥きした図である。 第１の実施の形態による差動伝送用シールドケーブルの下面の他部の絶縁体を段剥きした図である。 第１の実施の形態と従来例とによる差動伝送用シールドケーブルの切断高さと差動インピーダンスの関係図であり、（ａ）は第１の実施の形態による差動伝送用シールドケーブルの断面図、（ｂ）は従来例による差動伝送用シールドケーブルの断面図、（ｃ）は第１の実施の形態と従来例を比較した切断高さに対する差動インピーダンス特性図である。 第２の実施の形態による差動伝送用シールドケーブルの説明図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は溝形状を示した絶縁体の斜視図である。 第３の実施の形態による差動伝送用シールドケーブルの説明図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は溝形状を示した絶縁体の斜視図である。 第４の実施の形態による差動伝送用シールドケーブルの下面を段剥きする過程図であり、（ａ）は段剥きした図、（ｂ）は切り込みを入れた図である。 第４の実施の形態による差動伝送用シールドケーブルの下面を切断した図である 従来例の差動伝送用シールドケーブルの構成を示す図である。 従来例の差動伝送用シールドケーブルの構成を示す図である。 従来例の差動伝送用シールドケーブルをプリント基板に実装したときの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

［第１の実施の形態］
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る差動伝送用シールドケーブルの断面図を示す。この差動伝送用シールドケーブルは、図２に示すように、一対の芯線１と、一対の芯線１を一括被覆する絶縁体２と、絶縁体２を被覆するシールド導体５と、その外側を被覆するグランド接続用の複数本の金属素線７と、その外側にケーブル保護用としてあるジャケット８とからなる。

芯線１は並行して配置された２本一対で構成される。芯線１には、銅等の電気良導体、または、これらの電気良導体にメッキ等を施した単線又は撚り線を用いる。

一対の芯線１を一括被覆する絶縁体２の横断面は、図示例では小判形としている。図示例のような小判形では、絶縁体２の断面は、互いに平行な一対の直線部と、この一対の直線部を結ぶ一対の曲部とから形成された形状をしている。小判形の長径部方向の中心線（第１の仮想平面Ｐ１）上に芯線１が配置される。小判形の一対の曲部のそれぞれに溝１２が設けられる。一対の芯線１は、押出機により供給される絶縁体２で一度に被覆形成される。

絶縁体２を、押出機で供給する際、押出機の排出部の一部、溝１２に当たる部分に突起を付けておくことで、絶縁体２の外周に溝１２を作ることができる。この溝１２は、絶縁体２の短径部分の両面に、かつ長径部分の扁平面のどちらか一方の側に寄った位置に配置する。具体的には、溝１２は、一対の芯線１の両中心軸を通る第１の仮想平面Ｐ１と平行であって、一対の芯線１とシールド導体５との間の絶縁体２を通る第２の仮想平面Ｐ２が絶縁体２の外周面と交わる両側に一対設けられる。溝１２は、後述するように、ケーブルの下面に入れる切れ目の深さを決める目印であるので、その溝１２の断面形状は特に限定されない。例えば図示例のように四角形としても良い。四角形とする場合、絶縁体の短径部分の両面に、溝底面を対向して配置する。絶縁体２の長径部分の２つの扁平面のうち、溝１２の寄った側をケーブルの下面、その反対側をケーブルの上面という。

絶縁体２は所定の誘電率を有する。絶縁体２には、誘電率、誘電正接の小さい材料が望ましく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフロロアルコキシ（ＰＦＡ）、ポリエチレン等を用いる。また、誘電率、誘電正接を小さくするため、発泡絶縁樹脂を用いることができる。発泡絶縁樹脂を用いる場合は、成型前に発泡材を練りこみ、成型時の温度によって発泡度を制御する方法、窒素等のガスを成型圧力で注入しておき、圧力解放時に発泡させる方法等がある。

シールド導体５は、導電性のテープ、例えば、金属箔テープから構成される。例えば、シールド導体５は、ポリエチレンテープに金属箔を貼り合わせたものを用いる。金属箔は、例えば銅又はアルミ箔である。シールド導体５は、絶縁体２の外側から、このシールド導体５を巻いて絶縁体２を被覆し、絶縁体２に固定する。

金属素線７は、芯線１と同様、銅等の電気良導体、または、これらの電気良導体にメッキ等を施した単線又は撚り線を用いる。金属素線７は、シールド導体５の周囲に、シールド導体５の導体表面が金属素線７と電気的に接する状態で、複数配設されている。複数の金属素線７は、シールド導体５の周方向に等間隔で、ケーブルの長手方向に並列に配設されている。複数の金属素線７は、予めシールド導体５に電気的、機械的に密着接続しておき、この金属素線７付きのシールド導体５を、絶縁体２に巻き付けることにより、シールド導体５と一緒に絶縁体２に固定する。金属素線７のシールド導体５への接続ははんだや溶接等で行う。

ジャケット８は、ケーブル保護のためにシールド導体５の外側を被覆する。ジャケット８は、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）よりなる。

ところで、差動伝送用シールドケーブルをプリント基板やコネクタ等に実装する場合、芯線１と信号用パッド１０において絶縁体厚み分の高さの差が生じるため、芯線１を信号用パッド１０上に乗せることが難しくなっている。これを解消するため、高さの差を縮小する必要がある。

図３〜図５に、芯線１と信号用パッド１０において絶縁体厚み分の高さの差を縮小する過程を示す。図３（ａ）、（ｂ）、図４（ａ）、（ｂ）、及び図５の各（イ）はケーブルの境界における断面図、（ロ）は上面図、（ハ）は下面図、そして、図３（ａ）、（ｂ）の（ニ）はケーブルの上下を反転した斜視図である。プリント基板やコネクタ等に差動伝送用シールドケーブルを実装する場合、信号接続するためのケーブルの先端１５から、ＧＮＤ接続するための金属素線７とジャケットの境界１６までの所定長さを必要とする。

このため、まず、図３（ａ）に示すように、金属素線７とジャケット８との境界１６に、溝１２が寄っている扁平面側からカッター３０やレーザー等で溝１２の深さまで下面のみ切れ目１３を入れる。本実施の形態では、溝１２が寄っている扁平面を下面とする。次に、図３（ｂ）に示すように、ケーブル先端１５から切り目１３を入れた境界１６までの長さ分を、下面のみカッター３０やレーザー等でケーブルの長手方向に溝１２に沿って切断除去する。切断除去面が本発明の絶縁体露出面の一態様を構成する。このように、ケーブルの一対の溝位置から外側の部分を除去すると、ケーブルの先端１５から境界１６までのケーブル横断面は、蒲鉾形の断面となる。この蒲鉾形の断面部分が本発明の絶縁体露出部の一態様を構成する。

次に、図４（ａ）に示すように、蒲鉾形の断面となったケーブルの先端１５から境界１６までのジャケット８をカッターやレーザー等で段剥きし、金属素線７をむき出しの状態にする。次に、図４（ｂ）に示すように、金属素線７の一部をカッターやレーザー等で段剥きし、絶縁体２をむき出しの状態にする。これら段剥きして各金属素線７、絶縁体２、芯線１がむき出し状態となった部分が本発明の剥離部としての一態様を構成する。

次に、図５に示すように、絶縁体２の一部をカッターやレーザー等で段剥きし、芯線１をむき出しの状態にする。

このようにケーブルを段剥きした状態で、図１に示すように、ケーブルの切断面１４をプリント基板９やコネクタにのせることにより、切断した絶縁体厚み分の高さの差を縮小した状態での接続が可能となる。

本実施の形態による差動伝送用シールドケーブルをプリント基板９に実装する場合には、図１に示すように、ジャケット８、金属素線７、絶縁体２を順々に段剥きし、芯線１、
絶縁体２、金属素線７が剥きだしになる状態とする。

段剥きした後、図１に示すように、ケーブルの下面側のジャケット８と金属素線７の境界１６をプリント基板９の絶縁層１７に引っ掛け、ケーブルの切断面１４をプリント基板９上に乗せる。そして、プリント基板９上に形成した信号用パッド１０、ＧＮＤ用パッド１１に芯線１、金属素線７を合わせて、芯線１、金属素線７をそれぞれハンダ付けで信号用パッド１０、ＧＮＤ用パッド１１に固定（接続）する。

これにより、ケーブル下面から切断面１４までの切り目１３の深さ分だけ、芯線１と信号用パッド１０の高さの差が小さくなる。

また、絶縁体２を一括押出にすることで絶縁体２の先端まで芯線１同士の電気長が揃うため、絶縁体を芯線毎に個別押出にしたものと比べて、芯線１をむき出しの状態にした場合、芯線１とプリント基板９上の信号用パッド１０との位置ずれが抑えられ、位置ずれによるケーブル特性のばらつきを抑えることができる。

さらに、芯線の脇までドレイン線を引き出すのではなく、プリント基板９上に切断面を乗せたケーブルのジャケット８との境界１６に残っている、むき出し状態にある金属素線７を、そのままＧＮＤ用パッド１１とはんだ接続するので、ＧＮＤ用パッドとの接続を容易にすることができる。また、図１（ｂ）に示すように、プリント基板に実装するケーブル間隔を狭められるため、図１２に示すような従来の差動信号用ケーブルの実装方法よりも、省スペースでの高密度実装が可能となる。

また、溝１２を絶縁体２の短径部分の両面に、かつ長径部分の扁平面のどちらか一方の側に寄った位置に配置しているため、芯線１の極性を容易に識別することができ、誤接続を防止することができる。

ここで、図２のような溝１２を絶縁体２に設けた場合に、その溝１２がケーブル特性に影響を与えるか否かが問題になる。本実施の形態による差動信号用ケーブルでは、一対の芯線１が絶縁体２による一括被覆なので、個別被覆と比べて芯線１の間隔を自由に設定することが可能であり、図１２に示す従来の差動伝送用シールドケーブルとは異なり、芯線１同士の間の電磁的結合を所望の量にすることが可能となる。電磁結合が全くない差動ケーブルでは、それぞれの芯線１とシールド導体５の間で別々に電磁波が伝搬するため、各線路の伝搬定数の僅かな違いが、スキューの増大、差動インピーダンスに大きく影響する。一方、電磁結合が強い場合ケーブル内部を伝搬する電磁波は、芯線１同士の間を伝搬する成分が増大するので、図２のような溝１２を設けてもスキューが増大しにくく、また差動インピーダンスの変化量が小さい。したがって、本実施の形態のケーブル特性に対する溝の影響は小さい。本実施の形態の差動伝送用シールドケーブルは強結合型差動伝送用シールドケーブルと言える。

図６に絶縁電線３を２本有する従来の差動伝送用シールドケーブル断面１８（図６（ｂ））および本実施の形態の強結合型差動伝送用シールドケーブル断面１９（図６（ａ））の、長径部分の扁平面の一方を切断する高さと差動インピーダンスの関係を示す（図６（ｃ））。切断する前の両者の差動インピーダンスを１００Ωに固定するため、従来の差動伝送用シールドケーブル断面１８の芯線外径、芯線間距離はそれぞれ０．２４ｍｍ、０．７４ｍｍとし、絶縁体２は、ＰＦＡ（ε_ｒ＝２．１）で、外径は０．７４ｍｍとした。一方、強結合型差動伝送用シールドケーブル断面１９の芯線外径、芯線間距離をそれぞれ０．２ｍｍ、０．４４ｍｍとし、絶縁体２はＰＦＡとし、断面形状が長手方向の幅が１．４８ｍｍ、厚さ方向の幅は０．７４ｍｍとした。なお、切断面の高さはシールド導体５の内面の高さを０％、芯線の下端を１００％とし、切断面をＧＮＤとして計算した。その結果
、従来の差動伝送用シールドケーブル断面１８は、切断高さ４０％以上で９０Ω以下となるのに対し、本実施の形態の強結合型差動伝送用シールドケーブル断面１９は、切断高さ５０％においても９０Ω以上を満たしている。
上述したように、芯線１同士の距離を狭めるほど差動インピーダンスの変化量は小さくなるため、切断高さ５０％においても９０Ω以上を満たしていると、図３のようにケーブルの下面を切断することにより、芯線位置を低くした状態での実装が可能となる。

因みに、図６（ａ）の絶縁体２に溝を設けたと仮定した場合に、本実施の形態の溝寸法を例示すれば、切断高さ方向の高い方にある溝側面の深さは０．１ｍｍ、切断高さ方向の溝幅は０．０５ｍｍである。

上述したように、本発明の第１の実施の形態のシールドケーブルは、並行して配置した２本一対の芯線を断面が扁平した小判形の絶縁体で一括被覆し、これを一括して金属箔テープからなるシールド導体で巻き付け形成し、その外側を導体テープに接する状態で金属素線によって被覆し、さらに絶縁体からなるジャケットで被覆した差動信号伝送用ケーブルにおいて、前記絶縁体の短径側両側面で、長径部分の扁平面のうちどちらか一方の側に寄った位置に、溝を設けたものである。

また、本発明の第１の実施の形態のシールドケーブルの接続構造は、前記ケーブルの長径部分の扁平面のうち、前記溝に近接する扁平面のシールド導体と芯線との間を、前記ケーブルの端から前記溝に沿って長手方向に切断し、蒲鉾形の断面となったケーブルの先端をジャケット、金属素線、絶縁体の順にそれぞれ段剥きして芯線、絶縁体、金属素線をむき出した状態にし、さらにケーブルの切断面をプリント基板あるいはコネクタ上にのせた状態で信号用パッドに芯線を、ＧＮＤ用パッドに金属素線を、それぞれ導電材料を用いて電気的に接続するものである。

したがって、第１の実施の形態と、図１２及び図１３に示す従来例とのケーブル構造を比較すれば、次の通りである。
（１）第１の実施の形態では、絶縁電線が一対の芯線を絶縁体で一括被覆して１本で構成されているのに対して、従来例では、絶縁電線が２本の芯線を絶縁体で個別に被覆して２本で構成されている。
（２）第１の実施の形態では、ＧＮＤがシールド導体の外周を被覆した複数本の金属素線で構成されているのに対して、従来例では、シールド導体の内周に縦添えされた１本のドレイン線で構成されている。
（３）第１の実施の形態では、従来例の発泡材テープを必要としない。
（４）これにより、芯線の左右および高低の位置ばらつきが抑制でき、接続部分のインピーダンスやスキューのばらつき抑制が可能となる。

上述した第１の実施の形態によれば、以下に挙げる一つ又はそれ以上の効果を有する。（１）２本の芯線を絶縁体で一括押出しすることで、絶縁体剥き長が揃うため、芯線と信号用パッドとの位置ずれが抑えられる。

（２）ケーブルの扁平面の一方を溝に沿って長手方向に切断することにより、差動インピーダンスの変化を抑えながら芯線と信号用パッドとの高さの差を小さくすることができ、かつ芯線の極性を容易に識別することが可能となる。

（３）シールド導体の外側に金属素線を密着させることにより、ＧＮＤ用パッドとの接続を容易にし、高密度実装を可能にする。

（４）よって、ケーブルの特性ばらつきを抑えつつ、低コストかつ容易にケーブルを高密
度実装できる。その結果、プリント基板やコネクタ等への高密度実装が容易で、かつ実装部分での電気特性劣化が小さい数Ｇｂｐｓ程度の高速伝送に用いられる差動信号伝送用ケーブルおよびその接続構造が提供できる。特に１０Ｇｂｐｓ相当の高速デジタル信号を数ｍから数十ｍ伝送させる、信号波形劣化の小さい差動信号用ケーブルおよびその接続構造に好適である。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、芯線及び金属素線の構成が異なっている点である。
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る差動伝送用シールドケーブルの断面図を示す。第２の実施の形態による差動伝送用シールドケーブルは、図７に示すように、複数の素線を撚った芯線２０と、所定の誘電率を有し、かつ溝１２を有する絶縁体２と、シールド導体５と、その外側に編組状の金属素線を被覆したグランド接続用の編組シールド２１と、その外側にケーブル保護用としてあるジャケット８とからなる。
第２の実施の形態によると、芯線２０を撚り線状にし、かつグランド接続用の導体を編組シールド２１にしたことから、第１の実施の形態と比較して、屈曲性に優れる。

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、溝の断面形状が異なる点である。
図８は、本発明の第３の実施の形態に係る差動伝送用シールドケーブルの断面図を示す。第３の実施の形態による差動伝送用シールドケーブルは、図８に示すように、芯線１と、所定の誘電率を有し、かつ溝２２を有する絶縁体２と、金属箔のシールド導体５と、その外側を被覆するグランド接続用の複数の金属素線７と、その外側にケーブル保護用としてあるジャケット８とからなる。

ここで、第３の実施の形態の上記溝２２は、第１、第２の実施の形態の溝１２の断面形状とは異なり、断面略三角形をしている。上記溝２２は、絶縁体２に形成された２つの溝側面２２ａ、２２ｂを有している。上記溝２２の２つの溝側面２２ａ、２２ｂのうち、１つの溝側面２２ａは、第１の仮想平面Ｐ１と平行するように形成され、他の１つの溝側面２２ｂは、溝側面２２ａと交わるように（ここでは直交するように）形成されている。すなわち、溝側面２２ａは、前記第１の仮想平面Ｐ１と直交する方向から見えるように形成されている。この溝２２は、前述した溝１２と同様に、押出機の排出部の一部に断面略三角形の突起を付けておくことで、絶縁体２の外周に作ることができる。

因みに、図６（ａ）の絶縁体２に断面略三角形の溝を設けたと仮定した場合に、その寸法を例示すれば、２つの溝側面の深さ（高さ）は０．１ｍｍ、溝側面の交わる角度は９０°である。

第３の実施の形態によると、所望の深さまでケーブル下面を削るための目印として、絶縁体２に断面略三角形の溝２２を形成する。まず、第１の実施の形態と同様に、金属素線７とジャケット８との境界となるところに下面方向からカッターやレーザー等で溝２２まで切り目を入れる。そして、この溝２２を目印として、ケーブル下面方向から溝２２、すなわち下面方向から見える一方の溝側面２２ａが見えなくなるまでカッターややすり等で削ることにより、第１の実施の形態と比較して、ケーブルの芯線高さが一様に低くなるため、差動インピーダンスのばらつきが抑制できる。

［第４の実施の形態］

第４の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、第１の実施の形態で最初に行っていた下面に切れ目を入れて切断する工程を、最後に行う点である。
図９は、本発明の第４の実施の形態に係る差動伝送用シールドケーブルの高さの差を縮小する過程を示す。

まず、図９（ａ）に示すように、図４（ａ）、（ｂ）と同じく、ジャケット８、金属素線７、絶縁体２を順々に段剥きし、芯線１、絶縁体２、金属素線７が剥きだしになる状態とする。

段剥きした後、図９（ｂ）に示すように、金属素線７とジャケット８との境界１６に、溝１２が寄っている扁平面側からカッターやレーザー等で溝１２の深さまで下面のみ切り目１３を入れる。本実施例では、ケーブルの溝１２が寄っている扁平面、つまり切断面１４を下面とする。

そして、図９に示すように、ケーブルの先端１５から切り目１３を入れた境界１６までの長さ分を、カッターやレーザー等でケーブルの長手方向に溝１２に沿って切断する。
このように、第１の実施の形態の差動伝送用シールドケーブルの高さの差を縮小する工程の順序を変えても、絶縁体厚み分の高さの差を縮小した状態での接続が可能となる。

［他の実施の形態］
この他にも、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能なことは勿論である。

（１）例えば、上述した実施の形態では、絶縁体の横断面がいずれも小判形である場合について説明したが、楕円形や円形、さらには角形であってもよい。絶縁体の横断面が円形や角形の場合には、小判形や楕円形の場合のように、溝形成位置を、絶縁体２の短径部分の両面に、かつ長径部分の扁平面のどちらか一方の側に寄った位置に配置するというような規定ができない。そこで、絶縁体の横断面が円形や角形の場合に、溝形成位置を規定するために、既述したような仮想平面の概念を導入している。溝１２は、一対の芯線１の両中心軸を通る第１の仮想平面Ｐ１と平行であって、一対の芯線１とシールド導体５との間の絶縁体２を通る第２の仮想平面Ｐ２が絶縁体２の外周面と交わる両側に一対設けられる。

（２）また、シールドケーブルとして、上述した実施の形態では、いずれも差動伝送用シールドケーブルとして説明したが、２芯のケーブルであれば差動伝送用シールドケーブルに限定されない。

（３）また、シールドケーブルをプリント基板に実装する場合について説明したが、コネクタに実装する場合にも適用可能である。

１ 芯線
２ 絶縁体
３ 絶縁電線
４ 発泡材テープ
５ シールド導体
６ ドレイン線
７ 金属素線
８ ジャケット
９ プリント基板
１０ 信号用パッド
１１ ＧＮＤ用パッド
１２ 溝
１３ 切り目
１４ 切断面（絶縁体露出面）
１５ 先端
１６ ジャケットと金属素線の境界
１７ プリント基板の絶縁層
１８ 従来の差動伝送用シールドケーブル断面
１９ 強結合型差動信号用シールドケーブル断面
２０ 芯線
２１ 編組シールド
２２ 溝
２２ａ、２２ｂ 溝側面
３０ カッター
Ｐ１ 第１の仮想平面
Ｐ２ 第２の仮想平面

Claims (9)

1. 並行して配置した２本で一対の芯線と、
   前記一対の芯線を一括被覆する絶縁体と、
   前記絶縁体を被覆するシールド導体と、
   前記シールド導体に電気的に接続される状態で該シールド導体を被覆する金属素線または編組シールドと、
   前記金属素線または編組シールドを被覆するジャケットとを備えたシールドケーブルにおいて、
   前記一対の芯線の中心軸を通る第１の仮想平面と平行であって、前記一対の芯線と前記シールド導体との間の前記絶縁体を通る第２の仮想平面が前記絶縁体の外周面と交わる両側に、一対の溝を設けたことを特徴とするシールドケーブル。
2. 前記芯線が撚り線で構成されている請求項１に記載のシールドケーブル。
3. 前記溝は、断面略四角形をしている請求項１または２に記載のシールドケーブル。
4. 前記溝は、断面略三角形をしており、前記絶縁体に形成された２つの溝側面を有しており、
   前記２つの溝側面のうち１つの溝側面は、前記第１の仮想平面と平行である請求項１または２に記載のシールドケーブル。
5. 前記溝は、前記第１の仮想平面と平行な溝側面が前記第１の仮想平面と直交する方向から見えるように形成されている請求項４に記載のシールドケーブル。
6. 前記シールドケーブルが差動信号伝送用シールドケーブルである請求項１ないし５のいずれかに記載のシールドケーブル。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載のシールドケーブルの接続構造において、
   前記シールドケーブルの先端から所定の長さにわたって、前記一対の芯線が残るように、前記一対の溝位置から外側部分の前記ジャケット、前記金属素線あるいは前記編組シールドを、前記一対の溝に沿って除去することにより前記絶縁体を露出させた絶縁体露出部が形成され、
   前記絶縁体露出部に、該絶縁体露出部に残った前記ジャケット、前記金属素線あるいは前記編組シールド、前記絶縁体を、これらの順にそれぞれ段剥きして、前記芯線、前記絶縁体、前記金属素線あるいは前記編組シールドをむき出し状態にした剥離部が形成され、
   前記剥離部の絶縁体露出面を、プリント基板あるいはコネクタ上にのせた状態で、前記プリント基板あるいはコネクタ上に形成された信号用パッドに前記剥離部の芯線が、前記プリント基板あるいはコネクタ上に形成されたＧＮＤ用パッドに前記剥離部の金属素線あるいは編組シールドが、導電体材料を介してそれぞれ電気的に接続されている
   ことを特徴とするシールドケーブルの接続構造。
8. 請求項１ないし６のいずれかに記載のシールドケーブルの接続構造において、
   前記シールドケーブルの先端から所定の長さにわたって、前記ジャケット、前記金属素線あるいは編組シールド、前記絶縁体の順にそれぞれ段剥きして、前記芯線、前記絶縁体、前記金属素線あるいは前記編組シールドをむき出し状態にした剥離部が形成され、
   前記シールドケーブルの先端から所定の長さにわたって、前記一対の芯線が残るように、前記一対の溝位置から外側部分の前記ジャケット、前記金属素線あるいは前記編組シールドを、前記一対の溝に沿って除去することにより前記絶縁体を露出させた絶縁体露出部が形成され、
   前記剥離部の絶縁体露出面を、プリント基板あるいはコネクタ上にのせた状態で、前記プリント基板あるいはコネクタ上に形成された信号用パッドに前記剥離部の芯線が、前記プリント基板あるいはコネクタ上に形成されたＧＮＤ用パッドに前記剥離部の金属素線あるいは編組シールドが、導電体材料を介してそれぞれ電気的に接続されている
   ことを特徴とするシールドケーブルの接続構造。
9. 前記一対の芯線の下端から前記シールドケーブルの外側部分を除去したときの除去率を１００％としたとき、前記一対の溝に沿って除去したときの前記除去率が５０％以下である請求項７または８に記載のシールドケーブルの接続構造。

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