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マイクロ同軸ケーブル

Micro-coax laser stripped

はじめに

マイクロ同軸ケーブルは、誘電絶縁体を持った金属導体で構成されており、この絶縁体は編組シールドとポリマージャケットで覆われています。

通常の同軸ケーブルとは異なり、どのサイズをもってマイクロ同軸というのかという明確な区別はありませんが、導体径が30 AWG未満になると、ケーブルは確実に加工が難しくなります。

マイクロ同軸ケーブルはより大きなケーブルアセンブリ内や、リボン化によって、単独で使用されることがあります。 マイクロ同軸ケーブルをリボン化することは、一度被覆除去すれば、固定されたピッチがコネクタやPCBへの半田付けに便利なため、人気のある設計機能です。

マイクロ同軸は、携帯電話やノートコンピュータから、超音波システムや高周波アブレーションカテーテルなどの医療機器まで、様々な用途に使用されています。

メカニカル加工対レーザーケーブル加工

38 AWGまでのシングルマイクロ同軸は、Schleuniger CoaxStrip 5300などの洗練された半自動メカニカルケーブル加工機で被覆除去することができます。 各レイヤーを連続的にカットするため、回転刃が正確に設定され、ケーブルの様々な深さをカットします。

しかし、より小さな口径のワイヤーは、レーザーでのみうまく被覆除去することができます。 レーザー加工が、通常50 AWGまで.の小さな同軸の被覆除去のために使用されています。 リボン化されたマイクロ同軸も機械的に被覆除去することができず、口径に関わらずレーザー加工のみが実現可能なソリューションです。

50 AWG micro-coax laser stripped on US cent background
米1セント硬貨を背景にした50 AWGマイクロ同軸のレーザー被覆除去

42 AWG micro-coax ribbon laser stripped
42 AWGマイクロ同軸リボンのレーザー被覆除去

レーザー加工処理

マイクロ同軸のレーザー加工 (シングルワイヤーあるいはリボン) は多段階処理です。 金属シールドと比べてポリマージャケット/誘電体の異なる物理特性により、2つの異なるレーザーテクノロジーを使用する必要があります。 炭酸ガスレーザーテクノロジーが、ジャケットや誘電体およびシールド用のファイバーレーザーテクノロジーに使用されます。

Mercury CO2レーザーテクノロジーは、長い波長のレーザーで、ポリマーによって強く吸収され、またシールドや導体で反射されます。

シールドをカットする場合 -主に2つの選択肢があります:

  • 半田付けスクライビング - シールドは半田に浸けられてから、Gemini レーザーシリーズなどの短い波長のレーザーによって軽く切り込み線を入れます(スクライブ)。 これはシールドにストレスラインを作成して、簡単に折れるようにします - これにより、シールドを固形片として除去します。
  • 半田なしスクライビング - 誘電材料がスクライビングレーザー波長を吸収しない場合は、半田付けステップなしでシールドを直接カットできます。

半田付けスクライビング

これはマイクロ同軸ケーブルをレーザーでカットする標準的な方法です。 この方法は一般的にほとんどのケーブルタイプに適用できます。 この処理では、シールドを半田に浸ける必要があります。 シールドはPCBアース面に接続する必要があるので、この工程はどちらにせよ必要な工程であることが多くなります。 半田に浸ける場合は、半田に浸ける温度が誘電体を損傷 (シールドが溶けるなど) しないようにすることが重要です。 この理由で、低温融解半田 (ビスマスベースの半田合金など) がよく使用されます。

処理は以下のようになります:

Micro-coax solder scribing process steps
マイクロ同軸半田スクライビング処理ステップ

A – ケーブルの端にテープを貼り付けます – 粘着面をお互いに向かい合わせにして、テープの層を上と下に貼り付けます。 これによりグリップ表面を作ります – ケーブルジャケットをグリップすることによりレイヤーが圧縮され、スラグのはがれを防ぎます。 ケーブルは、ケーブルの本体を損傷せずにグリップする治具に保持されます。

B – Mercuryレーザーシステムがジャケットのラインをカットして、シールドで反射します。 同時に被覆除去するケーブルの数に応じて、Mercury-2Mercury-4 が使用できます。

C – ジャケットスラグが引き戻され、シールドが現われます (ケーブルのピッチを維持するため、スラグが残ることに注意)。

D – ケーブル端が半田に浸けられ、1つの半田のかたまりが形成されます。 半田の層が均一であることが重要です。 テープは半田に浸けることに耐えられる必要があります。そうでない場合はこの段階の前に除去します。

E – シールドがレーザーによってスクライブされます – ケーブルの数に応じて、Gemini-2Gemini-4 を使用します。 カットは半田付けされたシールド厚の約50%です。

F – シールドはスクライブラインで伸縮します – ケーブルはスクライブラインのいずれかの側でサポートされます。 シールドを折り、360度のカットを作るためにシールド全体を剪断します。 誘電体を露出するため、スラグが引き戻されます。

G – Mercuryレーザーが被覆除去を行い誘電体をカットします。 レーザーは導体で反射します。

H – 誘電体スラグが引き外されます。

I – 導体が長さに合わせてカットされます。

ケーブルは常に治具に据え置かれ、寸法基準点を提供することに注意してください。 高精度除去長は < 0.1 mm の許容誤差で実現されます。

Micro-coax ribbon stripping with Gemini-2
Gemini-2によるマイクロ同軸リボンの被覆除去

半田付けなしスクライビング

もう一つのプロセスは半田付けステップなしでシールドを直接レーザーカットすることです。 この場合は、異なるレーザーを使用してシールドストランドを完全に切断します。 レーザー光は誘電体で反射します。 この方法は、誘電体がレーザー波長を反射すること依存しています。 この理由で、短い波長が使用されますが、最善の結果を達成するには、薄い色の絶縁体 - 特に白色 - が適しています。 黒色の絶縁体はレーザー光を吸収するので、適していません。

この場合、Odyssey-7システムがシールドのカットに使用されます。 この製品は、単独ユニットとして、またはシングルボックスソリューションを提供するMercury装置とのパッケージとしてご利用頂けます。 Odyssey-7 およびパッケージ一式の詳細については、弊社まで電子メールでお問い合わせください。

半田処理をなくす利点の1つは、乱雑な半田ステップが不要になることにより、プロセスの自動化が簡単になることです。 弊社では、マイクロ同軸シングルやリボンの調製にカスタマイズ可能な完全自動ラインや単独システムを提供しています。

完全なソリューション

弊社では、レーザーストリッピング/スクライビング装置、治具、および半田ステーションやスラグ引き出し、曲げ、破断ツールを含んだ完全なソリューションを提供することができます。

問題はレーザーに対する材料の量であり、弊社では最高の結果が得られるように、ケーブル設計や材料の選択についてアドバイスすることができます。 ご相談を承りますので、弊社までご連絡ください

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