同軸ケーブル及びそれを用いたプローブケーブル
【課題】 細径で、外部導体が低い導体抵抗を有する同軸ケーブル及びそれを用いたプローブケーブルを提供する。
【解決手段】 単線、あるいは撚り線からなる内部導体２の周囲に絶縁体層３を設け、その絶縁体層３の周囲に外部導体を設け、その外部導体の周囲に外皮５を有し、ＭＨｚ帯域で使用する同軸ケーブル１において、絶縁体層３が１ＭＨｚでの比誘電率が２．５以下の低誘電率高分子材料からなり、外部導体が６〜１３μｍの厚さの乾式めっきにより、あるいは乾式めっきと湿式めっきを組み合わせて作製された金属膜４からなり、外皮外径が０．５ｍｍ以下であるものである。
【解決手段】 単線、あるいは撚り線からなる内部導体２の周囲に絶縁体層３を設け、その絶縁体層３の周囲に外部導体を設け、その外部導体の周囲に外皮５を有し、ＭＨｚ帯域で使用する同軸ケーブル１において、絶縁体層３が１ＭＨｚでの比誘電率が２．５以下の低誘電率高分子材料からなり、外部導体が６〜１３μｍの厚さの乾式めっきにより、あるいは乾式めっきと湿式めっきを組み合わせて作製された金属膜４からなり、外皮外径が０．５ｍｍ以下であるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＨｚ帯域の信号の伝送に用いる同軸ケーブル及びそれを用いたプローブケーブルに係り、内視鏡用のプローブケーブルなど、特に省スペース化が重要視される用途に用いる同軸ケーブル及びそれを用いたプローブケーブル関する。
【背景技術】
【０００２】
内部導体の周囲に絶縁体を設け、その外周に外部導体を設けてなる同軸ケーブルの外部導体には、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｕ合金などの良導電性金属材料からなる金属線を用いることが一般的である。
【０００３】
同軸ケーブルを細径化するため、同軸ケーブルの絶縁体上に金属膜を直接作製して外部導体とすることは、特許文献１に提案されている。
【０００４】
外部導体として前記金属膜を有する同軸ケーブルに関するより具体的なものとして、特許文献２において、絶縁体を２層構造とした上で、無電解めっきによるアンカー金属層を絶縁体上に作製し、その上に電解めっきによって良導電性金属層を順次設けることが提案されている。
【０００５】
また、特許文献３においては、湿式、乾式めっき法を用いて絶縁体上に作製された金属めっき層を外部導体とする外径０．５ｍｍ以下の同軸ケーブルが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】実開昭６２−３３１１７号公報
【特許文献２】特許第２９２９１６１号公報（特開平７−２７２５５３号公報）
【特許文献３】特開２００２−２０３４３７号公報
【特許文献４】特許第３４４３７８４号公報（特開平９−１３９１２２号公報）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、同軸ケーブルの外部導体に金属線を用いる場合、現在、量産可能な金属線のうち最も細い金属線が直径１３μｍであるため、外部導体の肉厚を１３μｍ以下にすることは困難である。
【０００８】
特許文献２においては、無電解めっき、電解めっきを併用して金属膜を作製するとしており、無電解めっき液と電解めっき液の２種類の廃液処理が必要である。さらに、湿式めっきはプラズマを用いた乾式めっきに比べ、合金薄膜の作製が困難であること、絶縁体の種類によっては密着力が低いことの２つの欠点がある。
【０００９】
特許文献３では、湿式、乾式めっき法を用いることで、外部導体として多彩な組成の合金薄膜の作製が可能である。しかし、金属めっき層の厚さが０．５〜６μｍに限定されているため、表皮効果から導電部の厚さが極めて薄くなるＧＨｚ帯域の高周波信号の伝送には優れた特性を発揮することが可能だが、膜厚が薄いため外部導体の抵抗値が高くなり、１〜４０ＭＨｚ程度の信号あるいは直流電流の伝送には適していない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、細径で、外部導体が低い導体抵抗を有する同軸ケーブル及びそれを用いたプローブケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は前記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、単線、あるいは撚り線からなる内部導体の周囲に絶縁体層を設け、その絶縁体層の周囲に外部導体を設け、その外部導体の周囲に外皮を有し、ＭＨｚ帯域で使用する同軸ケーブルにおいて、前記絶縁体層が１ＭＨｚでの比誘電率が２．５以下の低誘電率高分子材料からなり、前記外部導体が６〜１３μｍの厚さの乾式めっきにより、あるいは乾式めっきと湿式めっきを組み合わせて作製された金属膜からなり、外皮外径が０．５ｍｍ以下である同軸ケーブルである。
【００１２】
請求項２の発明は、前記絶縁体層が１ＭＨｚでの比誘電率が２．５以下の低誘電率高分子材料からなる第１の絶縁体層と、その第１の絶縁体層の周囲に設けた第２の絶縁体層との２層からなる請求項１記載の同軸ケーブルである。
【００１３】
請求項３の発明は、前記第１の絶縁体層と前記第２の絶縁体層が同種の材料からなる請求項２記載の同軸ケーブルである。
【００１４】
請求項４の発明は、前記金属膜の全体の導電率が４０％ＩＡＣＳ以上である請求項１〜３いずれかに記載の同軸ケーブルである。
【００１５】
請求項５の発明は、前記金属膜が、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ、あるいはＮｉ合金、Ｔｉ合金、Ｍｏ合金のいずれかからなる第１の金属膜と、前記第１の金属膜の上に形成されたＣｕ、Ａｌ、Ａｇ、あるいはＣｕ合金のいずれかからなる第２の金属膜とからなる１〜４いずれかに記載の同軸ケーブルである。
【００１６】
請求項６の発明は、前記金属膜が、前記第１の金属膜と、前記第１の金属膜の上に形成された前記第２の金属膜と、前記第２の金属膜の上に形成されたＡｕ、Ａｇ、Ｓｎのいずれかからなる１μｍ以下の第３の金属膜とからなる請求項５記載の同軸ケーブルである。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項１〜６いずれかに記載した同軸ケーブルを用い、その同軸ケーブルを複数本束ねて作製したことを特徴とするプローブケーブルである。
【００１８】
請求項８の発明は、複数本束ねた同軸ケーブルの周囲にシールド層を設けた請求項７記載のプローブケーブルである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、同軸ケーブルの細径化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明者らは、以下の３つの点を考慮し、鋭意研究の上、本発明の同軸ケーブル及びそれを用いたプローブケーブルを創案するに至った。
【００２１】
１）内視鏡用のプローブケーブルなど、主として医療器具の分野では、プローブケーブルの細径化へのニーズは高く、従来に比べ細い同軸ケーブルが望まれている。外部導体に金属線を用いていたのでは外部導体の肉厚を１３μｍ以下にすることができない。そこで、外部導体を薄膜化した金属膜（金属薄膜）とし、同軸ケーブルを細径化する。
【００２２】
２）前記金属膜を湿式めっきによって作製する場合、湿式めっきに使用した廃液処理の問題が発生する。できるだけ廃液処理の必要がなく、環境への影響が少ない金属膜の成膜方法を提案する。
【００２３】
３）金属膜を外部導体とすることによる弊害として、端末接続が困難になることが挙げられる。端末接続の容易な絶縁体構造を取り入れる。
【００２４】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２５】
図１は、本発明の好適な第１の実施形態を示す同軸ケーブルの横断面図である。
【００２６】
図１に示すように、第１の実施形態に係る同軸ケーブル１は、単線、あるいは撚り線からなる内部導体２の周囲に絶縁体層３を設け、その絶縁体層３の周囲に外部導体としての金属膜（金属層）４を設け、その金属膜４の周囲に外皮５を有し、ＭＨｚ帯域で使用するものである。この同軸ケーブル１は、例えば、医療用超音波診断装置や内視鏡用のプローブケーブル、カテーテル用途など、主として医療器具の分野の機器配線に使用する。
【００２７】
絶縁体層３は、１ＭＨｚでの比誘電率が２．５以下の低誘電率高分子材料からなる。金属膜４は、乾式めっきにより、あるいは乾式めっきと湿式めっきを組み合わせて厚さが６〜１３μｍに作製される。外皮外径（仕上がり外径）は、０．５ｍｍ以下、好ましくは０．１４〜０．３ｍｍである。
【００２８】
内部導体２は、４０ＡＷＧより細い、好ましくは４２〜４６ＡＷＧの内部導体径を有するものを用いる。ここで、ＡＷＧ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｗｉｒｅ Ｇａｕｇｅ）は導体サイズを表す番手であり、その数が増えると導体サイズは小さくなる。
【００２９】
絶縁体層３は、細径で特性インピーダンスの規格値である５０Ωを満足する設計が可能であること、電気信号を高速で伝えることの両目的から、できるだけ小さな比誘電率を有する高分子材料（絶縁体材料）を用いることが望ましい。
【００３０】
そこで、絶縁体層３としては、１ＭＨｚでの比誘電率が２．５以下の低誘電率高分子材料を用いる。具体的にはフッ素系高分子材料が望ましく、中でも押出し成形が可能なＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）が望ましいが、これに限定されるものではない。
【００３１】
同軸ケーブル１の用途が主として内視鏡などに用いるプローブケーブルであることを考えた場合、金属膜４の厚さは、使用通信周波数帯である１〜４０ＭＨｚ程度の信号あるいは電流の伝送が保証され、なおかつ細径化を達成することが可能な厚さである必要がある。
【００３２】
そのため、金属膜４の最大膜厚は、外部導体として用いる金属線では現存の細径線である１３μｍ以下でなければならない。また、本発明者らは、金属膜４の最小膜厚に関しては、ＭＨｚ帯域における信号の減衰量、シールド特性、外部導体の導体抵抗を評価した結果から６μｍ以上であれば必要な特性を満たすことを見出した。そこで、金属膜４の膜厚を６〜１３μｍとする。
【００３３】
金属膜の作製方法には、無電解めっき、電解めっきといった湿式めっきによる方法と、スパッタ、プラズマＣＶＤなどのプラズマを利用した乾式めっきによる方法とがある。
【００３４】
湿式めっきは成膜速度が速い点で優れているが、廃液処理が必要となるため、環境への配慮からなるべく使用を避けたい。
【００３５】
乾式めっきは廃液処理の必要が無く、湿式めっきによって作製された金属膜に比べ、絶縁体層３と密着性の高い金属膜の作製が可能である。そのため、スパッタやプラズマＣＶＤで金属膜を作製した方が、無電解めっきで金属膜を作製した場合に比べ金属膜の剥離が発生しづらく、廃液処理の必要もない。
【００３６】
そこで、金属膜４は、乾式めっきのみにより、あるいは乾式めっきで絶縁体層３と密着力の強い第１の金属膜を作製した後に、成膜速度の速い電解めっきによって第２の金属膜を作製することで、形成するとよい。この成膜方法により、特許文献３のように無電解めっきによってアンカー金属層を作製した後、電解めっきを行うよりも、絶縁体層３と密着性の強い金属膜４が少ない廃液処理の手間で作製することが可能となる。
【００３７】
さらに、乾式めっきであるスパッタ法では、スパッタリングターゲットの組成を変えることによって各種金属膜４の作製が容易である。例えば、スパッタでは、高い屈曲性を有するＳｎやＩｎを含むＣｕ合金（Ｓｎ−Ｃｕ−Ｉｎ合金）の膜の作製や、耐食性に優れたＴｉやＭｏ−Ｎｂ合金の膜を金属膜４の一部として用いることが可能である。
【００３８】
金属膜４は、導電率の高い（全体の導電率が４０％ＩＡＣＳ以上）金属、合金を主体とするものが好ましい。例えば、Ｃｕ−Ａｇ、Ｃｕなどが好ましい。しかし、金属膜４はＡｌやＡｕなどを主体とするものでもよく、前記金属、合金に限定されるものではない。
【００３９】
前述したように、第１の金属膜は乾式めっきによって形成される。第１の金属膜は、絶縁体層３との密着力を高める密着層のみの１層からなってもよいし、密着層と、その密着層の上に形成され、第２の金属膜を湿式めっきで作製するためのシード層との２層からなってもよい。絶縁体層３に接する密着層としては、表面自由エネルギーが高く、耐食性に優れたＴｉ、Ｍｏ、Ｔｉ合金、Ｍｏ合金が望ましいが、この限りではない。例えば、密着層はＮｉ、Ｎｉ合金でもよい。シード層は第２の金属膜と同じ材料からなる。
【００４０】
第２の金属膜は、第１の金属膜の上に形成され、金属膜４の主たる導電性を担う層（良導電層）であり、低い抵抗率をもつ金属、合金からなることが要求される。第２の金属膜としては、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、あるいはＣｕを主体とする低抵抗合金が挙げられるが、成膜方法はスパッタなどの乾式めっきであっても、湿式めっきであってもよい。
【００４１】
また、第２の金属膜の上に、第２の金属膜表面の酸化を防止し実装を容易とするための第３の金属膜を形成し、第１、第２、第３の金属膜を合わせて金属膜４としてもよい。第３の金属膜としては酸化被膜を持たないＡｇ、Ａｕ、あるいはハンダの主成分であるＳｎが挙げられる。第３の金属膜の厚みは１μｍ以下でよい。
【００４２】
また、絶縁体層３表面への金属膜４の密着力を上げるため、金属膜４を作製する前に、スパッタエッチングなどのプラズマを用いた前処理によって絶縁体層３の表面の清浄化と粗化を行うことが望ましい。
【００４３】
第１の実施形態の作用を説明する。
【００４４】
同軸ケーブル１では、外部導体を厚さが６〜１３μｍの金属膜４とすることで、金属線を外部導体とする従来の同軸ケーブルや、金属膜が厚い従来の同軸ケーブルに比べ、ＭＨｚ帯域で使用する同軸ケーブルの細径化が可能となる。
【００４５】
前述したように、同軸ケーブル１は、医療用超音波診断装置や内視鏡用のプローブケーブル、カテーテル用途など、主として医療器具の分野の機器配線に使用する。この用途には以下の２つの要件
要件１．細径であること
要件２．外部導体が低い導体抵抗を有すること
が要求される。
【００４６】
例えば、特許文献４に記載されている同軸ケーブルは、仕上がり外径が０．８ｍｍを超えるため太く、前記用途には使えない。
【００４７】
また、前述した特許文献３に記載されている同軸ケーブルは、外部導体としての金属めっき層の肉厚が０．５〜６μｍと薄いため、外部導体の導体抵抗が高くなってしまい、要件２．を満たさない。
【００４８】
これに対し、第１の実施形態に係る同軸ケーブル１は、仕上がり外径が０．５ｍｍ以下と細径であり、外部導体としての金属膜４の厚さが６〜１３μｍと適切であるため、外部導体が低い導体抵抗を有し、前記用途に最適である。
【００４９】
第２の実施形態を説明する。
【００５０】
図２に示すように、同軸ケーブル２１は、図１の同軸ケーブル１の絶縁体層３が１層構造であったのに対し、絶縁体層２３が１ＭＨｚでの比誘電率が２．５以下の低誘電率高分子材料からなる第１の絶縁体層２３ａと、その第１の絶縁体層２３ａの周囲に設けた第２の絶縁体層２３ｂとの２層からなる。同軸ケーブル２１のその他の構成は、同軸ケーブル１と同じである。
【００５１】
ＰＦＡなどのフッ素系高分子材料は、表面自由エネルギーが極めて低く、熱膨張係数は金属に比べて遙かに大きい。そのため、フッ素系高分子材料に金属膜を直接成膜すると、密着力の低さや、金属膜との熱膨張格差に伴う熱応力に起因し、金属膜の剥離やクラックが発生することがある。
【００５２】
そこで、第１の絶縁体層２３ａとしてＰＦＡを内部導体２上に押出し成形し、その上に表面自由エネルギーが第１の絶縁体層２３ａに比べて高く、熱膨張係数のコントロールが添加剤によって操作可能なポリイミド（ＰＩ）などの樹脂を第２の絶縁体層２３ｂとして押出し、絶縁体層２３を２層構造とした上で、その周囲に外部導体となる金属膜４を成膜することが望ましい。これにより、同軸ケーブル２１では、金属膜４の剥離やクラックの発生を確実に防止できる。
【００５３】
また、同軸ケーブル２１では、絶縁体層２３を２層構造とすることで、第２の絶縁体層２３ｂごと金属膜４を剥離することが可能となり、端末接続を容易にすることができる。端末接続の観点から見た場合、第２の絶縁体層２３ｂは、第１の絶縁体層２３ａに比べて表面自由エネルギーが高く、熱膨張係数が金属に近い絶縁体材料に限ることなく、いかなる種類の絶縁体材料であってもよく、第１の絶縁体層２３ａと同種の絶縁体材料であってもよい。
【００５４】
次に、プローブケーブルを説明する。
【００５５】
図３に示すように、プローブケーブル３１は、図１の同軸ケーブル１（あるいは図２の同軸ケーブル２１）を複数本（２本以上、図３では１６本）束ねて（あるいは撚り合わせて）同軸ケーブルユニット３２とし、その同軸ケーブルユニット３２を複数本（図３では１２本）束ね、複数本束ねた同軸ケーブルユニット３２の周囲に金属線３３を複数本巻き付けてなるシールド層３４を設け、そのシールド層３４の周囲にシース３５を設けたものである。
【００５６】
金属線３３としては、例えば、ＡｇめっきＣｕ線、ＳｎめっきＣｕ線を用いる。シールド層３４の代わりに、金属線３３で編組シールドを構成してなるシールド層を用いてもよい。シース３５としては、例えば、ＰＦＡやＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）を用いる。
【００５７】
プローブケーブル３１では、従来の同軸ケーブルに比べて細い同軸ケーブル１（あるいは２１）を複数本束ねて作製することで、プローブケーブルを細径化することが可能となる。
【００５８】
また、プローブケーブル３１では、複数本束ねた同軸ケーブル１（あるいは２１）の周囲にシールド層３４を設けることで、プローブケーブル全体のシールド能力を高めることができる。
【実施例】
【００５９】
（実施例１）
内部導体２上に絶縁体層３としてＰＦＡを押出し成形する。絶縁体層３の表面に対し、Ａｒによるスパッタエッチングを施し、表面を粗化させる。スパッタによって厚さ３００Å（０．０３μｍ）のＴｉ層（第１の金属膜）を作製し、さらにその上にＣｕ、Ｓｎ、Ｉｎの複合ターゲットを用いたスパッタによって厚さ６μｍのＣｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金層（第２の金属膜）を作製し、Ｔｉ層およびＣｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金層からなる金属膜４を外部導体とする。さらに外部導体の上からＰＦＡを押出し成形して外皮５とし、図１の同軸ケーブル１を作製した。内部導体２は４６ＡＷＧ、金属膜４の厚さは６．０３μｍ、外皮外径は０．１７８ｍｍである。
【００６０】
（実施例２）
内部導体２上に第１の絶縁体層２３ａとしてＰＦＡを押出し成形し、その上に第２の絶縁体層２３ｂとしてＰＩを第１の絶縁体層２３ａの３０％以下の厚さで押出し成形し、絶縁体層２３とする。その周囲にスパッタによって厚さ３００ÅのＴｉ層（密着層）を作製し、引き続きスパッタによって２０００Å（０．２μｍ）のＣｕ層（シード層）を作製する。Ｔｉ層およびＣｕ層を第１の金属膜とし、その第１の金属膜の上に電解めっきによって厚さ１０μｍのＣｕ層を第２の金属膜として作製し、第１および第２の金属膜からなる金属膜４を外部導体とする。さらに外部導体の上からＰＦＡを押出し成形して外皮５とし、図２の同軸ケーブル２１を作製した。内部導体２は実施例１と同じであり、金属膜４の厚さは１０．２３μｍ、外皮外径は０．１８２ｍｍである。
【００６１】
この同軸ケーブル２１は、端末接続の際、まず外皮５を剥がし、外部導体を露出した後に、絶縁体層２３を剥離して内部導体２を露出させる。さらに、外部導体の先端部を第２の絶縁体層２３ｂであるＰＩごと剥離することができたため、その後ケーブル端末を容易に接続できた。
【００６２】
また、この同軸ケーブル２１を１０本束ね、図３のプローブケーブル３１と同様のプローブケーブルを作製した。プローブケーブルの仕上がり外径は４．０ｍｍである。
【００６３】
（実施例３）
内部導体２上に第１の絶縁体層２３ａとしてＰＦＡを押出し成形し、その上に第２の絶縁体層２３ｂとしてＰＩを第１の絶縁体層２３ａの３０％以下の厚さで押出し成形し、絶縁体層２３とする。ＰＩ表面に対し、Ａｒによるスパッタエッチングを施し、表面を粗化させる。スパッタによって厚さ３００ÅのＭｏ層（密着層）を作製し、引き続きその上にスパッタによって２０００ÅのＣｕ層（シード層）を作製する。Ｍｏ層およびＣｕ層を第１の金属膜とし、その第１の金属膜の上に電解めっきによって厚さ１０μｍのＣｕ層を第２の金属膜として作製し、第１および第２の金属膜からなる金属膜４を外部導体とする。さらに外部導体の上からＰＦＡを押出し成形して外皮５とし、図２の同軸ケーブル２１を作製した。内部導体２は実施例１と同じであり、金属膜４の厚さは１０．２３μｍ、外皮外径は０．１８２ｍｍである。
【００６４】
この同軸ケーブル２１は、端末接続の際、まず外皮５を剥がし、外部導体を露出した後に、絶縁体層２３を剥離して内部導体２を露出させる。さらに、外部導体の先端部を第２の絶縁体層２３ｂであるＰＩごと剥離することができたため、その後ケーブル端末を容易に接続できた。
【００６５】
また、この同軸ケーブル２１を５本束ね、図３のプローブケーブル３１と同様のプローブケーブルを作製した。プローブケーブルの仕上がり外径は２．０ｍｍである。
【００６６】
（実施例４）
内部導体２上に第１の絶縁体層２３ａとしてＰＦＡを押出し成形し、その上に第２の絶縁体層２３ｂとしてＰＩを第１の絶縁体層２３ａの３０％以下の厚さで押出し成形し、絶縁体層２３とする。ＰＩ表面に対し、Ａｒによるスパッタエッチングを施し、表面を粗化させる。スパッタによって厚さ３００ÅのＮｉ層（第１の金属膜）を作製し、さらにスパッタによってその上に６μｍのＣｕ層（第２の金属膜）を作製し、Ｎｉ層およびＣｕ層からなる金属膜４を外部導体とする。さらに外部導体の上からＰＦＡを押出し成形して外皮５とし、図２の同軸ケーブル２１を作製した。内部導体２は実施例１と同じであり、金属膜４の厚さは６．０３μｍ、外皮外径は０．１７８ｍｍである。
【００６７】
この同軸ケーブル２１は、端末接続の際、まず外皮５を剥がし、外部導体を露出した後に、絶縁体層２３を剥離して内部導体２を露出させる。さらに、外部導体の先端部を第２の絶縁体層２３ｂであるＰＩごと剥離することができたため、その後ケーブル端末を容易に接続できた。
【００６８】
（実施例５）
内部導体２上に第１の絶縁体層２３ａとしてＰＦＡを押出し成形し、その上に第２の絶縁体層２３ｂとしてＰＦＡを第１の絶縁体層２３ａの３０％以下の厚さで押出し成形し、絶縁体層２３とする。ＰＦＡの表面に対し、Ａｒによるスパッタエッチングを施し、表面を粗化させる。スパッタによって厚さ３００ÅのＮｉ層（第１の金属膜）を作製し、さらにその上にＣｕ、Ｓｎ、Ｉｎの複合ターゲットを用いたスパッタによって厚さ６μｍのＣｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金層（第２の金属膜）を作製し、Ｎｉ層およびＣｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金層からなる金属膜４を外部導体とする。さらに外部導体の上からＰＦＡを押出し成形して外皮５とし、図２の同軸ケーブル２１を作製した。内部導体２は実施例１と同じであり、金属膜４の厚さは６．０３μｍ、外皮外径は０．１７８ｍｍである。
【００６９】
この同軸ケーブル２１は、端末接続の際、まず外皮５を剥がし、外部導体を露出した後に、絶縁体層２３を剥離して内部導体２を露出させる。さらに、外部導体の先端部を第２の絶縁体層２３ｂであるＰＦＡごと剥離することができたため、その後ケーブル端末を容易に接続できた。
【００７０】
（実施例６）
内部導体２上に絶縁体層３としてＰＦＡを押出し成形する。絶縁体層３の表面に対し、Ａｒによるスパッタエッチングを施し、表面を粗化させる。スパッタによって厚さ２０００ÅのＣｕＴｉ層を作製する。ＣｕＴｉ層を第１の金属膜とし、その第１の金属膜の上に第２の金属膜としてＣｕを電解めっきによって６．０μｍ作製する。第２の金属膜の上から第３の金属膜としてＡｇからなる厚さ１．０μｍの層を作製する。前記第１、第２、第３の金属膜からなる金属膜４を外部導体とする。
【００７１】
前記金属膜４の上からＰＦＡを押出し、外皮５とし、同軸ケーブル１を作製した。内部導体は４６ＡＷＧでコア径１１５μｍ、金属膜４の厚さ７．２μｍ、外皮厚さ２５μｍで外皮外径は１７９．４μｍである。
【００７２】
（実施例７）
内部導体２上に絶縁体層３としてＰＦＡを押出し成形する。絶縁体層３の表面に対し、Ａｒによるスパッタエッチングを施し、表面を粗化させる。スパッタによって厚さ５００ÅのＭｏ−Ｎｂ層を作製する。Ｍｏ−Ｎｂ層を第１の金属膜とし、その第１の金属膜の上に第２の金属膜としてＡｌをスパッタによって６．０５μｍ作製する。第２の金属膜の上から第３の金属膜としてＡｕからなる厚さ１．０μｍの層を作製する。前記第１、第２、第３の金属膜からなる金属膜４を外部導体とする。
【００７３】
前記金属膜４の上からＰＦＡを押出し、外皮５とし、同軸ケーブル１を作製した。内部導体は４６ＡＷＧでコア径１１５μｍ、金属膜４の厚さ６．１μｍ、外皮厚さ２５μｍで外皮外径は１７７．２μｍである。
【００７４】
（実施例８）
内部導体２上に絶縁体層３としてＰＦＡを押出し成形する。絶縁体層３の表面に対し、Ａｒによるスパッタエッチングを施し、表面を粗化させる。スパッタによって厚さ５００ÅのＭｏ層を作製する。Ｍｏ層を第１の金属膜とし、その第１の金属膜の上に第２の金属膜としてＣｕ−Ａｇをスパッタによって６．０μｍ作製する。第２の金属膜の上から第３の金属膜としてＳｎからなる厚さ１．０μｍの層を作製する。前記第１、第２、第３の金属膜からなる金属膜４を外部導体とする。
【００７５】
前記金属膜４の上からＰＦＡを押出し、外皮５とし、同軸ケーブル１を作製した。内部導体は４６ＡＷＧでコア径１１５μｍ、金属膜４の厚さ７．０５μｍ、外皮厚さ２５μｍで外皮外径は１７９．１μｍである。
【００７６】
（実施例９）
内部導体２上に絶縁体層３としてＰＦＡを押出し成形する。絶縁体層３の表面に対し、Ａｒによるスパッタエッチングを施し、表面を粗化させる。スパッタによって厚さ３００ÅのＮｉ−Ｃｒ層（密着層）を作製し、さらにその上からＡｇ（シード層）をスパッタによって２０００Å作製する。Ｎｉ−Ｃｒ層およびＡｇを第１の金属膜とし、その第１の金属膜の上に第２の金属膜としてＡｇを電解めっきによって６．０μｍ作製し、前記第１、第２の金属膜からなる金属膜４を外部導体とする。
【００７７】
前記金属膜４の上からＰＦＡを押出し、外皮５とし、同軸ケーブル１を作製した。内部導体は４６ＡＷＧでコア径１１５μｍ、金属膜４の厚さ６．２３μｍ、外皮厚さ２５μｍで外皮外径は１７７．４６μｍである。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の好適な第１の実施形態を示す同軸ケーブルの横断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す同軸ケーブルの横断面図である。
【図３】図１あるいは図２に示した同軸ケーブルを用いたプローブケーブルの横断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１ 同軸ケーブル
２ 内部導体
３ 絶縁体層
４ 金属膜（外部導体）
５ 外皮
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＨｚ帯域の信号の伝送に用いる同軸ケーブル及びそれを用いたプローブケーブルに係り、内視鏡用のプローブケーブルなど、特に省スペース化が重要視される用途に用いる同軸ケーブル及びそれを用いたプローブケーブル関する。
【背景技術】
【０００２】
内部導体の周囲に絶縁体を設け、その外周に外部導体を設けてなる同軸ケーブルの外部導体には、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｕ合金などの良導電性金属材料からなる金属線を用いることが一般的である。
【０００３】
同軸ケーブルを細径化するため、同軸ケーブルの絶縁体上に金属膜を直接作製して外部導体とすることは、特許文献１に提案されている。
【０００４】
外部導体として前記金属膜を有する同軸ケーブルに関するより具体的なものとして、特許文献２において、絶縁体を２層構造とした上で、無電解めっきによるアンカー金属層を絶縁体上に作製し、その上に電解めっきによって良導電性金属層を順次設けることが提案されている。
【０００５】
また、特許文献３においては、湿式、乾式めっき法を用いて絶縁体上に作製された金属めっき層を外部導体とする外径０．５ｍｍ以下の同軸ケーブルが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】実開昭６２−３３１１７号公報
【特許文献２】特許第２９２９１６１号公報（特開平７−２７２５５３号公報）
【特許文献３】特開２００２−２０３４３７号公報
【特許文献４】特許第３４４３７８４号公報（特開平９−１３９１２２号公報）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、同軸ケーブルの外部導体に金属線を用いる場合、現在、量産可能な金属線のうち最も細い金属線が直径１３μｍであるため、外部導体の肉厚を１３μｍ以下にすることは困難である。
【０００８】
特許文献２においては、無電解めっき、電解めっきを併用して金属膜を作製するとしており、無電解めっき液と電解めっき液の２種類の廃液処理が必要である。さらに、湿式めっきはプラズマを用いた乾式めっきに比べ、合金薄膜の作製が困難であること、絶縁体の種類によっては密着力が低いことの２つの欠点がある。
【０００９】
特許文献３では、湿式、乾式めっき法を用いることで、外部導体として多彩な組成の合金薄膜の作製が可能である。しかし、金属めっき層の厚さが０．５〜６μｍに限定されているため、表皮効果から導電部の厚さが極めて薄くなるＧＨｚ帯域の高周波信号の伝送には優れた特性を発揮することが可能だが、膜厚が薄いため外部導体の抵抗値が高くなり、１〜４０ＭＨｚ程度の信号あるいは直流電流の伝送には適していない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、細径で、外部導体が低い導体抵抗を有する同軸ケーブル及びそれを用いたプローブケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は前記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、単線、あるいは撚り線からなる内部導体の周囲に絶縁体層を設け、その絶縁体層の周囲に外部導体を設け、その外部導体の周囲に外皮を有し、ＭＨｚ帯域で使用する同軸ケーブルにおいて、前記絶縁体層が１ＭＨｚでの比誘電率が２．５以下の低誘電率高分子材料からなり、前記外部導体が６〜１３μｍの厚さの乾式めっきにより、あるいは乾式めっきと湿式めっきを組み合わせて作製された金属膜からなり、外皮外径が０．５ｍｍ以下である同軸ケーブルである。
【００１２】
請求項２の発明は、前記絶縁体層が１ＭＨｚでの比誘電率が２．５以下の低誘電率高分子材料からなる第１の絶縁体層と、その第１の絶縁体層の周囲に設けた第２の絶縁体層との２層からなる請求項１記載の同軸ケーブルである。
【００１３】
請求項３の発明は、前記第１の絶縁体層と前記第２の絶縁体層が同種の材料からなる請求項２記載の同軸ケーブルである。
【００１４】
請求項４の発明は、前記金属膜の全体の導電率が４０％ＩＡＣＳ以上である請求項１〜３いずれかに記載の同軸ケーブルである。
【００１５】
請求項５の発明は、前記金属膜が、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ、あるいはＮｉ合金、Ｔｉ合金、Ｍｏ合金のいずれかからなる第１の金属膜と、前記第１の金属膜の上に形成されたＣｕ、Ａｌ、Ａｇ、あるいはＣｕ合金のいずれかからなる第２の金属膜とからなる１〜４いずれかに記載の同軸ケーブルである。
【００１６】
請求項６の発明は、前記金属膜が、前記第１の金属膜と、前記第１の金属膜の上に形成された前記第２の金属膜と、前記第２の金属膜の上に形成されたＡｕ、Ａｇ、Ｓｎのいずれかからなる１μｍ以下の第３の金属膜とからなる請求項５記載の同軸ケーブルである。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項１〜６いずれかに記載した同軸ケーブルを用い、その同軸ケーブルを複数本束ねて作製したことを特徴とするプローブケーブルである。
【００１８】
請求項８の発明は、複数本束ねた同軸ケーブルの周囲にシールド層を設けた請求項７記載のプローブケーブルである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、同軸ケーブルの細径化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明者らは、以下の３つの点を考慮し、鋭意研究の上、本発明の同軸ケーブル及びそれを用いたプローブケーブルを創案するに至った。
【００２１】
１）内視鏡用のプローブケーブルなど、主として医療器具の分野では、プローブケーブルの細径化へのニーズは高く、従来に比べ細い同軸ケーブルが望まれている。外部導体に金属線を用いていたのでは外部導体の肉厚を１３μｍ以下にすることができない。そこで、外部導体を薄膜化した金属膜（金属薄膜）とし、同軸ケーブルを細径化する。
【００２２】
２）前記金属膜を湿式めっきによって作製する場合、湿式めっきに使用した廃液処理の問題が発生する。できるだけ廃液処理の必要がなく、環境への影響が少ない金属膜の成膜方法を提案する。
【００２３】
３）金属膜を外部導体とすることによる弊害として、端末接続が困難になることが挙げられる。端末接続の容易な絶縁体構造を取り入れる。
【００２４】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２５】
図１は、本発明の好適な第１の実施形態を示す同軸ケーブルの横断面図である。
【００２６】
図１に示すように、第１の実施形態に係る同軸ケーブル１は、単線、あるいは撚り線からなる内部導体２の周囲に絶縁体層３を設け、その絶縁体層３の周囲に外部導体としての金属膜（金属層）４を設け、その金属膜４の周囲に外皮５を有し、ＭＨｚ帯域で使用するものである。この同軸ケーブル１は、例えば、医療用超音波診断装置や内視鏡用のプローブケーブル、カテーテル用途など、主として医療器具の分野の機器配線に使用する。
【００２７】
絶縁体層３は、１ＭＨｚでの比誘電率が２．５以下の低誘電率高分子材料からなる。金属膜４は、乾式めっきにより、あるいは乾式めっきと湿式めっきを組み合わせて厚さが６〜１３μｍに作製される。外皮外径（仕上がり外径）は、０．５ｍｍ以下、好ましくは０．１４〜０．３ｍｍである。
【００２８】
内部導体２は、４０ＡＷＧより細い、好ましくは４２〜４６ＡＷＧの内部導体径を有するものを用いる。ここで、ＡＷＧ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｗｉｒｅ Ｇａｕｇｅ）は導体サイズを表す番手であり、その数が増えると導体サイズは小さくなる。
【００２９】
絶縁体層３は、細径で特性インピーダンスの規格値である５０Ωを満足する設計が可能であること、電気信号を高速で伝えることの両目的から、できるだけ小さな比誘電率を有する高分子材料（絶縁体材料）を用いることが望ましい。
【００３０】
そこで、絶縁体層３としては、１ＭＨｚでの比誘電率が２．５以下の低誘電率高分子材料を用いる。具体的にはフッ素系高分子材料が望ましく、中でも押出し成形が可能なＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）が望ましいが、これに限定されるものではない。
【００３１】
同軸ケーブル１の用途が主として内視鏡などに用いるプローブケーブルであることを考えた場合、金属膜４の厚さは、使用通信周波数帯である１〜４０ＭＨｚ程度の信号あるいは電流の伝送が保証され、なおかつ細径化を達成することが可能な厚さである必要がある。
【００３２】
そのため、金属膜４の最大膜厚は、外部導体として用いる金属線では現存の細径線である１３μｍ以下でなければならない。また、本発明者らは、金属膜４の最小膜厚に関しては、ＭＨｚ帯域における信号の減衰量、シールド特性、外部導体の導体抵抗を評価した結果から６μｍ以上であれば必要な特性を満たすことを見出した。そこで、金属膜４の膜厚を６〜１３μｍとする。
【００３３】
金属膜の作製方法には、無電解めっき、電解めっきといった湿式めっきによる方法と、スパッタ、プラズマＣＶＤなどのプラズマを利用した乾式めっきによる方法とがある。
【００３４】
湿式めっきは成膜速度が速い点で優れているが、廃液処理が必要となるため、環境への配慮からなるべく使用を避けたい。
【００３５】
乾式めっきは廃液処理の必要が無く、湿式めっきによって作製された金属膜に比べ、絶縁体層３と密着性の高い金属膜の作製が可能である。そのため、スパッタやプラズマＣＶＤで金属膜を作製した方が、無電解めっきで金属膜を作製した場合に比べ金属膜の剥離が発生しづらく、廃液処理の必要もない。
【００３６】
そこで、金属膜４は、乾式めっきのみにより、あるいは乾式めっきで絶縁体層３と密着力の強い第１の金属膜を作製した後に、成膜速度の速い電解めっきによって第２の金属膜を作製することで、形成するとよい。この成膜方法により、特許文献３のように無電解めっきによってアンカー金属層を作製した後、電解めっきを行うよりも、絶縁体層３と密着性の強い金属膜４が少ない廃液処理の手間で作製することが可能となる。
【００３７】
さらに、乾式めっきであるスパッタ法では、スパッタリングターゲットの組成を変えることによって各種金属膜４の作製が容易である。例えば、スパッタでは、高い屈曲性を有するＳｎやＩｎを含むＣｕ合金（Ｓｎ−Ｃｕ−Ｉｎ合金）の膜の作製や、耐食性に優れたＴｉやＭｏ−Ｎｂ合金の膜を金属膜４の一部として用いることが可能である。
【００３８】
金属膜４は、導電率の高い（全体の導電率が４０％ＩＡＣＳ以上）金属、合金を主体とするものが好ましい。例えば、Ｃｕ−Ａｇ、Ｃｕなどが好ましい。しかし、金属膜４はＡｌやＡｕなどを主体とするものでもよく、前記金属、合金に限定されるものではない。
【００３９】
前述したように、第１の金属膜は乾式めっきによって形成される。第１の金属膜は、絶縁体層３との密着力を高める密着層のみの１層からなってもよいし、密着層と、その密着層の上に形成され、第２の金属膜を湿式めっきで作製するためのシード層との２層からなってもよい。絶縁体層３に接する密着層としては、表面自由エネルギーが高く、耐食性に優れたＴｉ、Ｍｏ、Ｔｉ合金、Ｍｏ合金が望ましいが、この限りではない。例えば、密着層はＮｉ、Ｎｉ合金でもよい。シード層は第２の金属膜と同じ材料からなる。
【００４０】
第２の金属膜は、第１の金属膜の上に形成され、金属膜４の主たる導電性を担う層（良導電層）であり、低い抵抗率をもつ金属、合金からなることが要求される。第２の金属膜としては、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、あるいはＣｕを主体とする低抵抗合金が挙げられるが、成膜方法はスパッタなどの乾式めっきであっても、湿式めっきであってもよい。
【００４１】
また、第２の金属膜の上に、第２の金属膜表面の酸化を防止し実装を容易とするための第３の金属膜を形成し、第１、第２、第３の金属膜を合わせて金属膜４としてもよい。第３の金属膜としては酸化被膜を持たないＡｇ、Ａｕ、あるいはハンダの主成分であるＳｎが挙げられる。第３の金属膜の厚みは１μｍ以下でよい。
【００４２】
また、絶縁体層３表面への金属膜４の密着力を上げるため、金属膜４を作製する前に、スパッタエッチングなどのプラズマを用いた前処理によって絶縁体層３の表面の清浄化と粗化を行うことが望ましい。
【００４３】
第１の実施形態の作用を説明する。
【００４４】
同軸ケーブル１では、外部導体を厚さが６〜１３μｍの金属膜４とすることで、金属線を外部導体とする従来の同軸ケーブルや、金属膜が厚い従来の同軸ケーブルに比べ、ＭＨｚ帯域で使用する同軸ケーブルの細径化が可能となる。
【００４５】
前述したように、同軸ケーブル１は、医療用超音波診断装置や内視鏡用のプローブケーブル、カテーテル用途など、主として医療器具の分野の機器配線に使用する。この用途には以下の２つの要件
要件１．細径であること
要件２．外部導体が低い導体抵抗を有すること
が要求される。
【００４６】
例えば、特許文献４に記載されている同軸ケーブルは、仕上がり外径が０．８ｍｍを超えるため太く、前記用途には使えない。
【００４７】
また、前述した特許文献３に記載されている同軸ケーブルは、外部導体としての金属めっき層の肉厚が０．５〜６μｍと薄いため、外部導体の導体抵抗が高くなってしまい、要件２．を満たさない。
【００４８】
これに対し、第１の実施形態に係る同軸ケーブル１は、仕上がり外径が０．５ｍｍ以下と細径であり、外部導体としての金属膜４の厚さが６〜１３μｍと適切であるため、外部導体が低い導体抵抗を有し、前記用途に最適である。
【００４９】
第２の実施形態を説明する。
【００５０】
図２に示すように、同軸ケーブル２１は、図１の同軸ケーブル１の絶縁体層３が１層構造であったのに対し、絶縁体層２３が１ＭＨｚでの比誘電率が２．５以下の低誘電率高分子材料からなる第１の絶縁体層２３ａと、その第１の絶縁体層２３ａの周囲に設けた第２の絶縁体層２３ｂとの２層からなる。同軸ケーブル２１のその他の構成は、同軸ケーブル１と同じである。
【００５１】
ＰＦＡなどのフッ素系高分子材料は、表面自由エネルギーが極めて低く、熱膨張係数は金属に比べて遙かに大きい。そのため、フッ素系高分子材料に金属膜を直接成膜すると、密着力の低さや、金属膜との熱膨張格差に伴う熱応力に起因し、金属膜の剥離やクラックが発生することがある。
【００５２】
そこで、第１の絶縁体層２３ａとしてＰＦＡを内部導体２上に押出し成形し、その上に表面自由エネルギーが第１の絶縁体層２３ａに比べて高く、熱膨張係数のコントロールが添加剤によって操作可能なポリイミド（ＰＩ）などの樹脂を第２の絶縁体層２３ｂとして押出し、絶縁体層２３を２層構造とした上で、その周囲に外部導体となる金属膜４を成膜することが望ましい。これにより、同軸ケーブル２１では、金属膜４の剥離やクラックの発生を確実に防止できる。
【００５３】
また、同軸ケーブル２１では、絶縁体層２３を２層構造とすることで、第２の絶縁体層２３ｂごと金属膜４を剥離することが可能となり、端末接続を容易にすることができる。端末接続の観点から見た場合、第２の絶縁体層２３ｂは、第１の絶縁体層２３ａに比べて表面自由エネルギーが高く、熱膨張係数が金属に近い絶縁体材料に限ることなく、いかなる種類の絶縁体材料であってもよく、第１の絶縁体層２３ａと同種の絶縁体材料であってもよい。
【００５４】
次に、プローブケーブルを説明する。
【００５５】
図３に示すように、プローブケーブル３１は、図１の同軸ケーブル１（あるいは図２の同軸ケーブル２１）を複数本（２本以上、図３では１６本）束ねて（あるいは撚り合わせて）同軸ケーブルユニット３２とし、その同軸ケーブルユニット３２を複数本（図３では１２本）束ね、複数本束ねた同軸ケーブルユニット３２の周囲に金属線３３を複数本巻き付けてなるシールド層３４を設け、そのシールド層３４の周囲にシース３５を設けたものである。
【００５６】
金属線３３としては、例えば、ＡｇめっきＣｕ線、ＳｎめっきＣｕ線を用いる。シールド層３４の代わりに、金属線３３で編組シールドを構成してなるシールド層を用いてもよい。シース３５としては、例えば、ＰＦＡやＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）を用いる。
【００５７】
プローブケーブル３１では、従来の同軸ケーブルに比べて細い同軸ケーブル１（あるいは２１）を複数本束ねて作製することで、プローブケーブルを細径化することが可能となる。
【００５８】
また、プローブケーブル３１では、複数本束ねた同軸ケーブル１（あるいは２１）の周囲にシールド層３４を設けることで、プローブケーブル全体のシールド能力を高めることができる。
【実施例】
【００５９】
（実施例１）
内部導体２上に絶縁体層３としてＰＦＡを押出し成形する。絶縁体層３の表面に対し、Ａｒによるスパッタエッチングを施し、表面を粗化させる。スパッタによって厚さ３００Å（０．０３μｍ）のＴｉ層（第１の金属膜）を作製し、さらにその上にＣｕ、Ｓｎ、Ｉｎの複合ターゲットを用いたスパッタによって厚さ６μｍのＣｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金層（第２の金属膜）を作製し、Ｔｉ層およびＣｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金層からなる金属膜４を外部導体とする。さらに外部導体の上からＰＦＡを押出し成形して外皮５とし、図１の同軸ケーブル１を作製した。内部導体２は４６ＡＷＧ、金属膜４の厚さは６．０３μｍ、外皮外径は０．１７８ｍｍである。
【００６０】
（実施例２）
内部導体２上に第１の絶縁体層２３ａとしてＰＦＡを押出し成形し、その上に第２の絶縁体層２３ｂとしてＰＩを第１の絶縁体層２３ａの３０％以下の厚さで押出し成形し、絶縁体層２３とする。その周囲にスパッタによって厚さ３００ÅのＴｉ層（密着層）を作製し、引き続きスパッタによって２０００Å（０．２μｍ）のＣｕ層（シード層）を作製する。Ｔｉ層およびＣｕ層を第１の金属膜とし、その第１の金属膜の上に電解めっきによって厚さ１０μｍのＣｕ層を第２の金属膜として作製し、第１および第２の金属膜からなる金属膜４を外部導体とする。さらに外部導体の上からＰＦＡを押出し成形して外皮５とし、図２の同軸ケーブル２１を作製した。内部導体２は実施例１と同じであり、金属膜４の厚さは１０．２３μｍ、外皮外径は０．１８２ｍｍである。
【００６１】
この同軸ケーブル２１は、端末接続の際、まず外皮５を剥がし、外部導体を露出した後に、絶縁体層２３を剥離して内部導体２を露出させる。さらに、外部導体の先端部を第２の絶縁体層２３ｂであるＰＩごと剥離することができたため、その後ケーブル端末を容易に接続できた。
【００６２】
また、この同軸ケーブル２１を１０本束ね、図３のプローブケーブル３１と同様のプローブケーブルを作製した。プローブケーブルの仕上がり外径は４．０ｍｍである。
【００６３】
（実施例３）
内部導体２上に第１の絶縁体層２３ａとしてＰＦＡを押出し成形し、その上に第２の絶縁体層２３ｂとしてＰＩを第１の絶縁体層２３ａの３０％以下の厚さで押出し成形し、絶縁体層２３とする。ＰＩ表面に対し、Ａｒによるスパッタエッチングを施し、表面を粗化させる。スパッタによって厚さ３００ÅのＭｏ層（密着層）を作製し、引き続きその上にスパッタによって２０００ÅのＣｕ層（シード層）を作製する。Ｍｏ層およびＣｕ層を第１の金属膜とし、その第１の金属膜の上に電解めっきによって厚さ１０μｍのＣｕ層を第２の金属膜として作製し、第１および第２の金属膜からなる金属膜４を外部導体とする。さらに外部導体の上からＰＦＡを押出し成形して外皮５とし、図２の同軸ケーブル２１を作製した。内部導体２は実施例１と同じであり、金属膜４の厚さは１０．２３μｍ、外皮外径は０．１８２ｍｍである。
【００６４】
この同軸ケーブル２１は、端末接続の際、まず外皮５を剥がし、外部導体を露出した後に、絶縁体層２３を剥離して内部導体２を露出させる。さらに、外部導体の先端部を第２の絶縁体層２３ｂであるＰＩごと剥離することができたため、その後ケーブル端末を容易に接続できた。
【００６５】
また、この同軸ケーブル２１を５本束ね、図３のプローブケーブル３１と同様のプローブケーブルを作製した。プローブケーブルの仕上がり外径は２．０ｍｍである。
【００６６】
（実施例４）
内部導体２上に第１の絶縁体層２３ａとしてＰＦＡを押出し成形し、その上に第２の絶縁体層２３ｂとしてＰＩを第１の絶縁体層２３ａの３０％以下の厚さで押出し成形し、絶縁体層２３とする。ＰＩ表面に対し、Ａｒによるスパッタエッチングを施し、表面を粗化させる。スパッタによって厚さ３００ÅのＮｉ層（第１の金属膜）を作製し、さらにスパッタによってその上に６μｍのＣｕ層（第２の金属膜）を作製し、Ｎｉ層およびＣｕ層からなる金属膜４を外部導体とする。さらに外部導体の上からＰＦＡを押出し成形して外皮５とし、図２の同軸ケーブル２１を作製した。内部導体２は実施例１と同じであり、金属膜４の厚さは６．０３μｍ、外皮外径は０．１７８ｍｍである。
【００６７】
この同軸ケーブル２１は、端末接続の際、まず外皮５を剥がし、外部導体を露出した後に、絶縁体層２３を剥離して内部導体２を露出させる。さらに、外部導体の先端部を第２の絶縁体層２３ｂであるＰＩごと剥離することができたため、その後ケーブル端末を容易に接続できた。
【００６８】
（実施例５）
内部導体２上に第１の絶縁体層２３ａとしてＰＦＡを押出し成形し、その上に第２の絶縁体層２３ｂとしてＰＦＡを第１の絶縁体層２３ａの３０％以下の厚さで押出し成形し、絶縁体層２３とする。ＰＦＡの表面に対し、Ａｒによるスパッタエッチングを施し、表面を粗化させる。スパッタによって厚さ３００ÅのＮｉ層（第１の金属膜）を作製し、さらにその上にＣｕ、Ｓｎ、Ｉｎの複合ターゲットを用いたスパッタによって厚さ６μｍのＣｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金層（第２の金属膜）を作製し、Ｎｉ層およびＣｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金層からなる金属膜４を外部導体とする。さらに外部導体の上からＰＦＡを押出し成形して外皮５とし、図２の同軸ケーブル２１を作製した。内部導体２は実施例１と同じであり、金属膜４の厚さは６．０３μｍ、外皮外径は０．１７８ｍｍである。
【００６９】
この同軸ケーブル２１は、端末接続の際、まず外皮５を剥がし、外部導体を露出した後に、絶縁体層２３を剥離して内部導体２を露出させる。さらに、外部導体の先端部を第２の絶縁体層２３ｂであるＰＦＡごと剥離することができたため、その後ケーブル端末を容易に接続できた。
【００７０】
（実施例６）
内部導体２上に絶縁体層３としてＰＦＡを押出し成形する。絶縁体層３の表面に対し、Ａｒによるスパッタエッチングを施し、表面を粗化させる。スパッタによって厚さ２０００ÅのＣｕＴｉ層を作製する。ＣｕＴｉ層を第１の金属膜とし、その第１の金属膜の上に第２の金属膜としてＣｕを電解めっきによって６．０μｍ作製する。第２の金属膜の上から第３の金属膜としてＡｇからなる厚さ１．０μｍの層を作製する。前記第１、第２、第３の金属膜からなる金属膜４を外部導体とする。
【００７１】
前記金属膜４の上からＰＦＡを押出し、外皮５とし、同軸ケーブル１を作製した。内部導体は４６ＡＷＧでコア径１１５μｍ、金属膜４の厚さ７．２μｍ、外皮厚さ２５μｍで外皮外径は１７９．４μｍである。
【００７２】
（実施例７）
内部導体２上に絶縁体層３としてＰＦＡを押出し成形する。絶縁体層３の表面に対し、Ａｒによるスパッタエッチングを施し、表面を粗化させる。スパッタによって厚さ５００ÅのＭｏ−Ｎｂ層を作製する。Ｍｏ−Ｎｂ層を第１の金属膜とし、その第１の金属膜の上に第２の金属膜としてＡｌをスパッタによって６．０５μｍ作製する。第２の金属膜の上から第３の金属膜としてＡｕからなる厚さ１．０μｍの層を作製する。前記第１、第２、第３の金属膜からなる金属膜４を外部導体とする。
【００７３】
前記金属膜４の上からＰＦＡを押出し、外皮５とし、同軸ケーブル１を作製した。内部導体は４６ＡＷＧでコア径１１５μｍ、金属膜４の厚さ６．１μｍ、外皮厚さ２５μｍで外皮外径は１７７．２μｍである。
【００７４】
（実施例８）
内部導体２上に絶縁体層３としてＰＦＡを押出し成形する。絶縁体層３の表面に対し、Ａｒによるスパッタエッチングを施し、表面を粗化させる。スパッタによって厚さ５００ÅのＭｏ層を作製する。Ｍｏ層を第１の金属膜とし、その第１の金属膜の上に第２の金属膜としてＣｕ−Ａｇをスパッタによって６．０μｍ作製する。第２の金属膜の上から第３の金属膜としてＳｎからなる厚さ１．０μｍの層を作製する。前記第１、第２、第３の金属膜からなる金属膜４を外部導体とする。
【００７５】
前記金属膜４の上からＰＦＡを押出し、外皮５とし、同軸ケーブル１を作製した。内部導体は４６ＡＷＧでコア径１１５μｍ、金属膜４の厚さ７．０５μｍ、外皮厚さ２５μｍで外皮外径は１７９．１μｍである。
【００７６】
（実施例９）
内部導体２上に絶縁体層３としてＰＦＡを押出し成形する。絶縁体層３の表面に対し、Ａｒによるスパッタエッチングを施し、表面を粗化させる。スパッタによって厚さ３００ÅのＮｉ−Ｃｒ層（密着層）を作製し、さらにその上からＡｇ（シード層）をスパッタによって２０００Å作製する。Ｎｉ−Ｃｒ層およびＡｇを第１の金属膜とし、その第１の金属膜の上に第２の金属膜としてＡｇを電解めっきによって６．０μｍ作製し、前記第１、第２の金属膜からなる金属膜４を外部導体とする。
【００７７】
前記金属膜４の上からＰＦＡを押出し、外皮５とし、同軸ケーブル１を作製した。内部導体は４６ＡＷＧでコア径１１５μｍ、金属膜４の厚さ６．２３μｍ、外皮厚さ２５μｍで外皮外径は１７７．４６μｍである。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の好適な第１の実施形態を示す同軸ケーブルの横断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す同軸ケーブルの横断面図である。
【図３】図１あるいは図２に示した同軸ケーブルを用いたプローブケーブルの横断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１ 同軸ケーブル
２ 内部導体
３ 絶縁体層
４ 金属膜（外部導体）
５ 外皮
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単線、あるいは撚り線からなる内部導体の周囲に絶縁体層を設け、その絶縁体層の周囲に外部導体を設け、その外部導体の周囲に外皮を有し、ＭＨｚ帯域で使用する同軸ケーブルにおいて、前記絶縁体層が１ＭＨｚでの比誘電率が２．５以下の低誘電率高分子材料からなり、前記外部導体が６〜１３μｍの厚さの乾式めっきにより、あるいは乾式めっきと湿式めっきを組み合わせて作製された金属膜からなり、外皮外径が０．５ｍｍ以下であることを特徴とする同軸ケーブル。
【請求項２】
前記絶縁体層が１ＭＨｚでの比誘電率が２．５以下の低誘電率高分子材料からなる第１の絶縁体層と、その第１の絶縁体層の周囲に設けた第２の絶縁体層との２層からなる請求項１記載の同軸ケーブル。
【請求項３】
前記第１の絶縁体層と前記第２の絶縁体層が同種の材料からなる請求項２記載の同軸ケーブル。
【請求項４】
前記金属膜の全体の導電率が４０％ＩＡＣＳ以上である請求項１〜３いずれかに記載の同軸ケーブル。
【請求項５】
前記金属膜が、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ、あるいはＮｉ合金、Ｔｉ合金、Ｍｏ合金のいずれかからなる第１の金属膜と、前記第１の金属膜の上に形成されたＣｕ、Ａｌ、Ａｇ、あるいはＣｕ合金のいずれかからなる第２の金属膜とからなる１〜４いずれかに記載の同軸ケーブル。
【請求項６】
前記金属膜が、前記第１の金属膜と、前記第１の金属膜の上に形成された前記第２の金属膜と、前記第２の金属膜の上に形成されたＡｕ、Ａｇ、Ｓｎのいずれかからなる１μｍ以下の第３の金属膜とからなる請求項５記載の同軸ケーブル。
【請求項７】
請求項１〜６いずれかに記載した同軸ケーブルを用い、その同軸ケーブルを複数本束ねて作製したことを特徴とするプローブケーブル。
【請求項８】
複数本束ねた同軸ケーブルの周囲にシールド層を設けた請求項７記載のプローブケーブル。
【請求項１】
単線、あるいは撚り線からなる内部導体の周囲に絶縁体層を設け、その絶縁体層の周囲に外部導体を設け、その外部導体の周囲に外皮を有し、ＭＨｚ帯域で使用する同軸ケーブルにおいて、前記絶縁体層が１ＭＨｚでの比誘電率が２．５以下の低誘電率高分子材料からなり、前記外部導体が６〜１３μｍの厚さの乾式めっきにより、あるいは乾式めっきと湿式めっきを組み合わせて作製された金属膜からなり、外皮外径が０．５ｍｍ以下であることを特徴とする同軸ケーブル。
【請求項２】
前記絶縁体層が１ＭＨｚでの比誘電率が２．５以下の低誘電率高分子材料からなる第１の絶縁体層と、その第１の絶縁体層の周囲に設けた第２の絶縁体層との２層からなる請求項１記載の同軸ケーブル。
【請求項３】
前記第１の絶縁体層と前記第２の絶縁体層が同種の材料からなる請求項２記載の同軸ケーブル。
【請求項４】
前記金属膜の全体の導電率が４０％ＩＡＣＳ以上である請求項１〜３いずれかに記載の同軸ケーブル。
【請求項５】
前記金属膜が、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ、あるいはＮｉ合金、Ｔｉ合金、Ｍｏ合金のいずれかからなる第１の金属膜と、前記第１の金属膜の上に形成されたＣｕ、Ａｌ、Ａｇ、あるいはＣｕ合金のいずれかからなる第２の金属膜とからなる１〜４いずれかに記載の同軸ケーブル。
【請求項６】
前記金属膜が、前記第１の金属膜と、前記第１の金属膜の上に形成された前記第２の金属膜と、前記第２の金属膜の上に形成されたＡｕ、Ａｇ、Ｓｎのいずれかからなる１μｍ以下の第３の金属膜とからなる請求項５記載の同軸ケーブル。
【請求項７】
請求項１〜６いずれかに記載した同軸ケーブルを用い、その同軸ケーブルを複数本束ねて作製したことを特徴とするプローブケーブル。
【請求項８】
複数本束ねた同軸ケーブルの周囲にシールド層を設けた請求項７記載のプローブケーブル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２９４５５２（Ｐ２００６−２９４５５２Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１７０６１（Ｐ２００５−１１７０６１）
【出願日】平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【Ｆターム（参考）】
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