[发明专利]差分信号用电缆以及使用它的传输电缆

说明书

技术领域

本发明涉及为了传输数Gbps以上的高速数字信号而使用的差分信号用电缆以及使用它的传输电缆、以及差分信号用电缆的制造方法，特别是涉及信号波形恶化小的差分信号用电缆以及使用它的传输电缆、以及差分信号用电缆的制造方法。

背景技术

在处理数Gbps以上的高速数字信号的服务器、路由器、存储产品等中，在电子设备之间或电子设备内的基板之间的信号传输中使用基于差分信号的信号传输。电子设备之间或电子设备内的基板之间通过差分信号用电缆进行电连接。

在基于差分信号的信号传输中，使用使相位反相后的两个信号，在接收侧合成并输出两个信号的差分。差分信号用电缆具备用于传输使相位反相后的两个信号的两条信号用导体(导线、芯线)。

在差分信号用电缆中，因为在两条信号用导体中流动的电流朝着相互相反的方向流动，所以向外部放射的电磁波减小。此外，在差分信号用电缆中，从外部收到的噪音在两条信号用导体中相等地重叠，所以通过在接收侧合成并输出两个信号的差分，可以消除噪音导致的影响。根据这些理由，为了传输高速数字信号，基于差分信号的信号传输是合适的。

作为现有的差分信号用电缆，具有把通过绝缘体包覆信号用导体而得的两条绝缘电线绞合成对的双绞线电缆。双绞线电缆价格便宜在平衡性方面优秀，并且容易弯曲，所以广泛用于中距离的信号传输。

但是，该双绞线电缆没有相当于大地的导体，所以容易受到在电缆附近放置的金属的影响，特性阻抗不稳定。因此，在双绞线电缆中存在在数GHz的高频区域中信号波形容易变形的问题。因为这样的理由，双绞线电缆几乎不用于数Gbps以上的传输线路。

另一方面，作为其他差分信号用电缆，具有不绞合而是并行地配置两条绝缘电线，通过屏蔽用导体包覆这两条绝缘电线而得的双轴电缆。双轴电缆与双绞线电缆相比，两条导体之间的物理长度的差异较小，此外，以屏蔽用导体包覆两条绝缘电线的方式设置，所以即使在电缆附近设置金属，特性阻抗也不会变得不稳定，此外，耐噪音性高。因此，双轴电缆用于比较高速短距离(数米至数十米)的信号传输。

在双轴电缆的屏蔽用导体中，具有使用带有导体的带(金属箔带)的屏蔽用导体、使用编织线的屏蔽用导体、此外还有附加了接地用的加蔽线的屏蔽用导体等。

作为一个例子，图8表示了在专利文献1中公开的双轴电缆的横截面图。

图8所示的双轴电缆81，在通过绝缘体83使信号用导体82绝缘而得的两条绝缘电线84的周围缠绕或者纵向附加屏蔽用导体85，该屏蔽用导体85由在聚乙烯带上粘贴铝等金属箔所得的金属箔带形成，并且，在该屏蔽用导体85的周围包覆用于保护电缆内部的护套86。

在屏蔽用导体85和绝缘电线84之间，与屏蔽用导体85的导电面(金属箔)接触地纵向添加加蔽线87，该加蔽线87接地。

但是，为了传输数Gbps以上的高速信号，需要降低两条信号用导体中的两个信号的传输时间的差，即偏移(skew)。这是因为当偏移增加时，在接收侧将两个信号的差分合成输出的数字信号的波形变形。例如，在相当于10Gbps的高速信号传输中，即便是数ps的偏移也会使信号品质恶化。此外，最近根据降低EMI(Electromagnetic Interference：电磁干扰)的需要，还要求将差分同模转换量抑制得较低。

图9所示的双轴电缆91通过绝缘体93一同包覆两条信号用导体92，在该绝缘体93的周围缠绕或者纵向附加由金属箔带形成的屏蔽用导体94，并且在该屏蔽用导体94的周围包覆用于保护电缆内部的护套95(专利文献2)。

在该双轴电缆91中，通过用一个绝缘体93一起包覆两条信号用导体92，抑制绝缘体93的介电常数的差，减小偏移。

图10所示的双轴电缆101使用发泡剂带105覆盖通过绝缘体103包覆信号用导体102而得的两条绝缘电线104的周围，在该发泡剂带105的周围包覆由金属箔带形成的屏蔽用导体106，并且在屏蔽用导体106的周围包覆护套107。在发泡剂带105和屏蔽用导体106之间，与屏蔽用导体106的导体面(金属箔)接触地纵向附加加蔽线108(专利文献3)。

在该双轴电缆101中，在通过屏蔽用导体106覆盖两条绝缘电线104之前，缠绕作为绝缘体的发泡剂带105，使信号用导体102与屏蔽用导体106的距离相对地离开，由此加强两条信号用导体102的电磁耦合(电磁方面的耦合)，减小了偏移。