KR20020033052A

KR20020033052A - 전기 케이블 단부구조 및 전기 케이블 단부 처리방법

Info

Publication number: KR20020033052A
Application number: KR1020010064619A
Authority: KR
Inventors: 아이자와마사유키; 나이토타카키
Original assignee: 추후제출; 티코 일렉트로닉스 에이엠피 케이.케이.
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2002-05-04
Also published as: JP3645170B2; TW516044B; CN1351356A; CN1222953C; US20020050386A1; US6752633B2; KR100776450B1; EP1202419A1; JP2002135938A

Abstract

본 발명의 과제는 2선의 차동전송 신호선과 드레인선과 이들을 덮는 실드 피복으로 이루어지는 케이블에 있어서, 케이블의 실드 피복을 박리한 단부의 차동 임피던스의 부정합을 최소화하기 위한 것이며,

이의 해결수단으로는 케이블(1)의 노출한 단부(10)는 케이블(1)의 실드 피복(3) 내의 신호선(4, 6)과 임피던스가 부정합이 되기 때문에, 플라스틱 열수축(히트 슈링)튜브(12)가 단부(10)의 전단부(14)를 제외하고, 즉 전단부(14)가 노출하도록 단부(10)와 실드 피복(3)에 밀착된다. 이로 인해 열수축 튜브(12)는 차동 임피던스의 부정합(미스매치)을 방지 내지 완화하는 것이다.

Description

전기 케이블 단부구조 및 전기 케이블 단부 처리방법{electrical cable and structure and method of preparing electrical cable end}

본 발명은 전기 케이블 단부 구조 및 전기 케이블 단부 처리방법에 관한 것으로, 특히 고속신호전송(고속디지털 차동전송)용 전기 케이블 단부 구조 및 전기 케이블 단부 처리방법에 관한 것이다.

종래의 전기 케이블(이하 단순히 케이블이라 한다.)의 단부구조의 일예로서 특개평10-223051호에 개시된 실드 전선의 단말처리구조 및 일본 특공소56-24447호에 개시된 동축케이블의 단말부 형성방법이 알려져 있다. 전자의 단말처리구조는 2개의 시이트상 실드 전선의 중간부분이 테이프 또는 열수축 튜브로 결속되어 단선으로 모아져 분지하기 위하여 노출시킨 양단부를 각 전선으로부터 실드층으로 실드한 구조로 구성되어 있다.

후자의 단말부 형성방법은 콜텔유절연체가 감긴 동축케이블의 단부에 접전(接栓)고정금구를 취부할 때, 콜텔유절연체를 박리하고, 노출한 내부 도체에 열수축성 플라스틱 튜브를 밀착 피복하여 유전체층으로 하는 것이다. 이 유전체층은 내부 도체의 특성 임피던스를 조정하기 위해 그 길이 및 두께가 임의로 결정되게 되어 있다.

전자 즉, 일본 특개평10-223051호에 개시된 실드 전선의 단말처리구조에 있어서는 실드 전선의 중간부분이 열수축 튜브로 결속되는 것이 개시되어 있으나, 실드 전선의 단부는 단순히 실드되어 있는 것만으로 임피던스의 정합을 유지할 수 없다.

또한 후자 즉, 특공소56-24447호에 개시된 동축케이블의 단말부 형성방법에 있어선는 특성 임피던스의 정합을 열수축 튜브로 행하는 것이 개시되어 있으나, 차동전송 신호선의 경우에 대해서는 언급되어 있지 않다.

이와 같이 종래의 실드 피복이 박리된 개개의 차동전송 신호선과 드레인선은 각각의 상태 즉, 그들 전선의 위치관계가 유지되지 않은 상태로 대응하는 기판 등에 접속되는 것이 일반적이며, 예를 들면 실드 피복된 단부부분과 이 단부에서 노출된 드레인선의 부분에 개별적으로 열수축 튜브를 밀착 피복하는 것이 행해지고 있었다. 따라서 노출된 차동전송 신호선의 특성 임피던스가 정합되지 않고, 신호의 반사, 신호의 어긋남 등이 발생하는 문제점이 있었다. 또한 단부처리의 공정 횟수, 코스트도 많이 필요하였다.

본 발명은 이상과 같은 점에 감안하여 창안된 것으로서, 2선의 차동전송 신호선 및 드레인선 간의 차동 임피던스의 정합(밸런스)을 유지하고, 신호의 반사가 적으며, 2선의 신호 사이의 스큐(skew)(전반지연시간 즉, 신호의 어긋남)를 없앰으로써, 전송특성의 열화를 방지하고, 고속신호전송에 적합한 전기 케이블 단부구조 및 전기 케이블 단부 처리방법을 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 임피던스의 정합을 공정횟수를 들이지 않고 용이하게 행할 수 있는 경비가 저렴한 전기 케이블 단부구조 및 전기 케이블 단부 처리방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 케이블 단부구조가 적용되는 건기 케이블의 단부의 사시도이고, 실드 피복을 부분적으로 박리한 곳을 나타낸다.

도 2는 도 1에 나타나는 케이블 단부를 2-2선을 따라 절단한 단면을 나타내는 케이블의 2-2 단면도.

도 3은 도 1에 나타나는 케이블 단부에 열수축 튜브를 밀착피복한 도 1과 동일한 사시도.

도 4는 신호선을 기판의 일측 도체 패드에 접속한 상태를 나타내는 사시도.

도 5는 드레인선을 기판의 다른 측 도체 패드에 접속한 상태를 나타내는 도 4와 동일한 사시도.

도 6은 본 발명의 구체적 응용예인 수형 커넥터의 정면도.

* 주요 도면 부호의 간단한 설명

1 전기 케이블 3 실드 피복

4, 6 차동전송 신호선4a, 6b 심선(心線)

4b, 6b 외피8 드레인선

10 단부12 열수축 튜브

14 전단부

본 발명의 전기 케이블 단부구조는 각각 심선이 절연피복된 2선의 차동전송 신호선과, 이 차동전송 신호선에 인접하여 각 차동전송 신호선에서 등거리로 배치된 단선의 드레인선과 이들을 둘러싸고 실드피복을 갖는 전기 케이블 단부구조에 있어서, 전기 케이블 단부에서 실드 피복이 박리되어 노출된 2선의 차동전송 신호선 및 드레인선의 주위가 노출된 차동전송 신호선 및 드레인선의 전단부를 제외하고, 케이블 내에서 서로 거리를 유지하도록 실드 피복의 단부와 함께 열수축 튜브에 의해 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

여기서 「차동전송 신호선」이란 2선의 전송선에 위상이 역으로 된 전압을 입력하여 신호를 전송하도록 한 신호선을 말한다.

「등거리」란 완전히 동일한 거리를 말하는 경우 외에, 전선의 치수오차, 제조오차 혹은 전선의 변형 등에 의해 거리가 근소하게 달라지는 경우도 포함한다.

「단선의 드레인선」이란 복수의 동선이 엮여서 전체로 하여 한 가닥이 된 전선도 포함한다.

더욱이 본 발명의 전기 케이블 단부 처리방법은 각각 심선이 절연피복된 2선의 차동전송 신호선과, 이 차동전송 신호선에 인접하여 각 차동전송 신호선에서 등거리로 배치된 단선의 드레인선과 ,이들을 둘러싸는 실드피복을 갖는 전기 케이블의 단부 처리방법에 있어서, 전기 케이블의 단부에서 실드 피복을 박리하여 2선의 차동전송 신호선 및 드레인선을 노출하는 공정과, 노출된 2선의 차동전송 신호선 및 드레인선의 주위를 노출된 차동전송 신호선 및 드레인선의 전단부를 제외하고, 케이블 내에서 서로 거리를 유지하도록 실드 피복의 단부와 함께 열수축 튜브에 의해 피복하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이하, 본 발명의 전기 케이블 단부구조 및 전기 케이블 단부 처리방법의 바람직한 실시형태에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 전기 케이블 단부구조가 적용되는 전기 케이블(이하 단순히 케이블이라 한다.)의 단부의 사시도이며, 실드 피복을 부분적으로 박리한 곳을 나타낸다. 도 2는 도 1에 나타내는 케이블 단부를 2-2선에 따라 절단한 단면을 나타내는 케이블의 2-2단면도이다. 도 3은 도 1에 나타내는 케이블 단부에 열수축 튜브를 밀착피복한 도 1과 동일한 사시도이다.

이하 도 1내지 도 3을 참조하여 설명한다. 도 1에 나타나듯이 케이블(1)은 일반적으로는 고속디지털 차동전송용에 적합한 실뎃드·트이스텟드·패어·케이블이라 칭해지는 타입의 것이다. 도 1로부터 명백히 지는 바와 같이, 케이블(1)은 실드 피복(3)과 이 실드 피복(3)의 내측에 배치된 3가닥의 전선(W)을 갖는다. 도 1에서는 실드 피복(3)의 단부가 박리되고, 전선(W)의 단부(10) 즉, 신호선(4, 6) 및 드레인선(8)의 단부(10)가 노출한다. 케이블(1)의 실드 피복(3)을 박리할 때, 케이블(1)의 단부(10)를, 도시하지 않은 보호기구로 보호 유지할 필요가 있기 때문에, 어느 정도의 길이에 걸쳐 노출시키게 된다. 따라서 신호선(4, 6)은 노출한 단부(10)와, 실드 피복(3) 내의 신호선(4, 6)과의 임피던스가 정합되지 않게 되지만, 본 발명에 있어서 중요한 이 임피던스를 조정하는 방법에 대해서는 후술한다.

케이블(1)의 구조에 대하여 도 2를 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 실드 피복(3)은 폴리에스텔 필름으로 이루어지는 절연성 외피(3a)와, 그 내면을 덮는 알루미늄박(접지 도체)(3b)을 갖는다. 이 알루미늄박(3b)의 내측에 배치된 3가닥의 전선(W)은 신호선(차동전송 신호선)(4, 6) 및 드레인선(8)으로 구성되고, 이들 3가닥의 전선(W)은 서로 엮여서 케이블(1)의 실드 피복(3) 내에 배치되어 있다. 신호선(4)과, 신호선(6)은 각각 심선(4a, 6a)을 가짐과 동시에, 이들 심선(4a, 6a)을 피복하는, 예를 들면 폴리오레핀계 수지 등의 절연성 외피(4b, 6b)를 갖는다.

드레인선(8)은 나전선(裸電線)이며, 신호선(4) 및 (6)에 근접하고, 나아가 신호선(4)과 신호선(6)의 각각에서 등거리에 위치한다. 3가닥의 전선(W)은 실드 피복(3) 내에서 서로의 거리가 일정하게 유지되어 있다. 즉 드레인선(8)은 신호선(4, 6)의 심선(4a, 6a)에서 심선(4a, 6a)을 덮는 외피(4b, 6b)의 두께에 거의 상당하는 거리만큼 이격한 위치에 있다. 도 2에 나타나는 단면도는 이론적으로 생각되는 형상을 나타낸 것으로서, 실제로는 부재의 수치오차, 제조오차, 혹은 변형 등에 의해 위치관계는 정확하게 일정하지는 않다. 또한 드레인선(8)은 알루미늄상자(3b)에 접촉한 상태로 수용되어 있다. 신호선(4)과 신호선(6)은 임의의 단면에 있어서, 전압의 크기가 동등하게 접지점에 대해 역극성이 되도록 전압이 부하되는 소위 평형선을 구성하고 있다.

도 1에서 설명한 바와 같이 케이블(1)의 노출된 단부(10)는 케이블(1)의 실드 피복(3) 내의 신호선(4, 6)과 임피던스가 부정합이 된다. 이로 인해 도 3에 나타나는 바와 같이, 플라스틱 열수축(히트 슈링)튜브(12)가 단부(10)의 전단부(14)를 제외하고, 즉 전단부(14)를 노출시켜 드레인선(8)이 신호선(4, 6)의 각각에서 등거리를 유지하도록 단부(10)와 실드 피복(3)에 밀착된다. 이에 따라 열수축 튜브(12)는 차동 임피던스의 부정합(미스 매치)을 방지 내지 완화하여, 전선(W)간의 균형을 유지하고, 신호선(4, 6)간의 스큐(skew) 즉, 신호의 어긋남을 없앨 수 있다. 또한 임피던스의 부정합이 최소한으로 억제되므로, 반사가 적어진다.

이 케이블 단부를 전기부품 즉, 회로기판에 접속한 경우에 대해, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다. 도 4는 신호선(4, 6)을 기판(16)의 일측(20)의 도체 패드(18, 18)에 접속한 상태를 나타내는 사시도이다. 도 5는 드레인선(8)을 기판(16)의 다른 측(22)의 도체 패드(24)에 접속한 상태를 나타내며 도 4와 동일한 사시도이다. 도 4 및 도 5에 나타나듯이 노출한 신호선(4, 6)의 전단부(14)는 기판(16)의 일측 즉, 상측(20)에 배치하고, 드레인선(8)은 다른 측 뒷측(22)에 배치된다. 이 때, 신호선(4, 6)과 드레인선(8)은 가요성이 있으므로, 기판(16)의 상하로 나눌 수 있다. 그리고 드레인선(8)과 전단부(14)의 외피(4b, 6b)가 박리되어 노출한 심선(4a, 6a)이 각각 도체 패드(24, 18, 18)상에 납땝부착에 의해 고정된다. 도체 패드(24)의 위치는 기판(16)의 반대측에서 도체 패드(18, 18)의 중간에 위치하고 있다. 도 4, 도 5에서는 설명을 위한 한 가닥의 케이블(1)만 도시하였으나, 실제로는 복수의 케이블이 신호선(4, 6)과 드레인선(8)의 접속부를 일측(20)과다른 측(22)에서 교대로 병설된다. 인접하는 케이블(1)은 각 케이블 사이에서 같은 극성(동상)이 서로 인접하듯이 도체 패드(18)에 접속된다. 이에 따라 크로스토크 방지가 가능케 된다.

본 발명의 구체적인 응용예를 도 6에 나타낸다. 도 6은 이와 같이 케이블(1)을 배설한 기판(16)을 갖는 수형 콘택트(플러그 커넥터)의 정면도이다. 도 6에 있어서, 수형 커넥터(30)의 하우징(32)에는 사각형의 개구(34)가 후방을 향해 형성되어 있다. 이 개구(34)의 내면에는 수형 커넥터(30)의 삽입, 빼기 방향에 직교하는 방향으로 개구(34)의 전체폭에 걸쳐 뻗는 1상의리브(36,36)가, 대향하도록 돌설되고, 이 사이에 개구(34)의 전폭에 걸쳐 연장되는 슬롯(38)이 형성되어 있다. 슬롯(38)에는 다수의 콘택트(40)를 배설한 기판(16)이 삽입 유지된다. 이들 콘택트(40)는 전술한 도체 패드(18, 18. 24)와 전기적으로 통전하는 것이면 좋다. 따라서 기판(16)의 양면에는 전술한 위치관계에서 콘택트(40)이 배설되어 있다. 콘택트(40)의 선단부는 개구(34) 내에 노출하여 감합하는 다른 커넥터(미도시)의 콘택트와의 접촉부가 된다.

그러나 케이블(1)의 배치는 그밖에도 여러 가지 생각할 수 있다. 예를 들면 기판의 동일한 측에 도체 패드(18, 18, 24)를 설치하여 그들에 3가닥의 전선(W)을 접속하여도 물론 좋다.

본 발명의 전기 케이블 단부구조 및 전기 케이블 단부 처리방법은 전기 케이블 단부에서 실드 피복이 박리되어 노출된 2선의 차동전송 신호선 및 단선의 드레인선 주위가 노출된 차동전송 신호선 및 드레인선의 전단부를 제외하고, 케이블 내에서 서로 거리를 유지하도록 실드 피복의 단부와 함께 열수축 튜브에 의해 피복되어 있으므로, 2선의 차동전송 신호선 및 드레인선 간의 차동 임피던스의 정합(밸런스)을 유지하고, 신호의 반사가 적으며, 2선의 신호 사이의 스큐(skew)(신호의 어긋남)를 없앰으로써, 전송특성의 열화를 방지하고, 고속신호전송에 적합한 것으로 할 수 있다.

나아가 임피던스의 정합을 공정횟수를 들이지 않고 용이하게 행할 수 있고, 경비를 절감할 수 있다.

Claims

각각 심선이 절연 피복된 2선의 차동전송 신호선과, 상기 차동전송 신호선에 인접하여 상기 각 차동전송 신호선에서 등거리로 배치된 1선의 드레인선과, 이들을 둘러싸는 실드 피복을 갖는 전기 케이블 단부구조에 있어서,

상기 전기 케이블 단부에서 상기 실드 피복이 박리되어 노출된 상기 2선의 차동전송 신호선 및, 상기 드레인선의 주위가 노출된 상기 차동전송 신호선 및 상기 드레인선의 전단부를 제외하고, 상기 케이블 내에서 서로 거리를 유지하도록 상기 실드 피복의 단부와 함께, 열수축 튜브에 의해 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 케이블 단부 구조.
각각 심선이 절연 피복된 2선의 차동전송 신호선과, 상기 차동전송 신호선에 인접하여 상기 각 차동전송 신호선에서 등거리로 배치된 1선의 드레인선과, 이들을 둘러싸는 실드 피복을 갖는 전기 케이블의 단부 처리방법에 있어서,

상기 전기 케이블 단부에서 상기 실드 피복이 박리되어 노출된 상기 2선의 차동전송 신호선 및, 상기 드레인을 노출하는 공정과,

노출된 상기 2선의 차동전송 신호선 및 상기 드레인선의 주위를 노출시킨 상기 차동전송 신호선 및, 상기 드레인선의 전단부를 제외하고, 상기 케이블 내에서 서로 거리를 유지하도록 상기 실드 피복의 단부와 함께, 열수축 튜브에 의해 피복하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 케이블 단부 처리방법.