淺談極細電子線的開發

黃湘贛，鄧玉球，王珠龍

(1.廣東信息傳輸線纜省部產學研創新聯盟，廣東東莞523808;2.東莞市聯升電線電纜有限公司，廣東東莞523505;3.東莞市精鐵機械有限公司，廣東東莞523505)

1 極細電子線的發展現狀與市場前景

隨著技術的發展，手機、數碼相機、筆記本電腦等終端消費類電子產品日趨小型化，為了節約終端產品的內部使用空間，用極細電子線并線替代柔性電路板作為終端產品的內部連線已成為電子產品廠商的優先選擇。由此對極細電子線的需求也日益擴大，據估算，從36AWG至48AWG線規(即直徑為0.127 0 ～0.031 59mm，AWG 為美國線規)間的極細電子線的年需求量在數十億米以上。國內從事極細電子線生產的線纜廠家有數十家，主要分布在沿海各省，可以生產直徑分別為 0.15、0.12、0.09、0.075mm，相當于 36、38、40、42AWG 線規的產品。而日本企業已開發出48AWG線規的產品。為了加快產業化進程，促進行業發展，國內的相關科研機構已完成了產品標準的制定，在可預見的將來，極細電子線的市場前景將十分廣闊。

2 極細電子線的結構參數

極細電子線的結構參數見表1。

表1 極細電子線尺寸 (單位:mm)

3 材料及設備的選擇

(1)導體。因線規小，導體單線直徑在0.025～0.05mm之間，若采用普通導體，抗拉強度無法滿足工藝要求。日本已成功開發出高強度的鍍錫或鍍銀銅合金絞合導體，其抗拉強度≥720 MPa，國內生產極細電子線所用的導體大多從日本進口。

(2)絕緣材料。可選擇四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)，但須選擇低分子量的PFA，如SOLEXIS公司的Hyflon PFA M640以上牌號的產品，其加工性能更好，熔融指數可達10～17 g/10 min(在372℃、5 kg的壓力下)。

(3)擠出機。擠出機型號的選擇直接決定出膠量的大小及生產工藝的穩定性。因這類產品的絕緣較薄，膠料用量少，以線速200 m/min計算，36、38、40、42AWG電子線的理論膠料用量分別為1.25、1.08、0.82、0.7 kg/h。在實際生產中，線速一般為80～150 m/min，因此可選擇 15或 20擠出機。

4 擠出關鍵工藝

極細電子線最主要的特點是導體極細，絕緣極薄，因此其絕緣擠出不同于普通電線，須重點解決薄絕緣的模具設計、收放線張力控制及溫度控制等關鍵技術。

4.1 模具設計

因極細電子線絕緣較薄，材料的拉伸比大，只有設計出良好的模具才能確保絕緣材料在高溫拉伸過程中不出現斷膠、偏心等現象。圖1為擠管式模具結構圖。

圖1 擠管式模具結構圖

表2為典型的模具尺寸參數，對薄絕緣的擠出，模具表面須極其光滑，其光潔度須達到6級以上。PFA材料在擠管式擠出時，其配模系數K可取0.65～0.8，材料拉伸比 S可取180 ～280。

表2 模具尺寸參數

4.2 收放線張力控制

表3為收線及放線張力控制范圍。放線采用主動放線，用電磁耦合及變頻器控制放線張力;收線采用立式或臥式儲線架收線，同時采用最先進的微細張力控制技術控制張力大小。

表3 收線及放線張力(單位:kgf)

4.3 溫度控制

為確保膠料在螺筒內擠出時不出現焦燒及出模后膠料急冷造成熔體破裂，須嚴格控制擠出機各區段溫度。機身3個區段的溫度可控制在320℃、330℃、340℃，機頭為350℃，眼模為 353℃，加熱環為320℃。因絕緣較薄，擠出方式為擠管式，絕緣料出模后有一段管狀拉伸，為避免接觸到冷空氣出現急冷，在模口的前端增加一段充滿加熱空氣的加熱環(見圖2)，以確保膠料擠包在導體前的管狀拉伸過程中由加熱的空氣進行保溫。

圖2 模套加熱環示意圖

5 結束語

極細電子線作為消費類終端電子產品的理想內部連接線，有著廣闊的市場前景。通過對材料、設備、擠出工藝等的研究分析，已生產出合格的極細電子線產品供應市場，提升了企業的競爭力。

［1］瑞士麥拉菲爾公司.領先的“EXTRUCELL-F”微細同軸電纜制造技術［J］.現代傳輸，2009(1):36-37.

［2］Horibe M，Shida M，Komiyama K.Development of evaluation techniques for air lines in 3.5-and 1.0-mm line size［J］.IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement，2009，58(4):1078-1083.

［3］Kikuchi K，Tanaka S，Unno T，et al.Precise high frequency measurement method without connectors for small diameter coaxial cable［C］//Proceeding of 5th Electronics Packaging Technology Conference(EPTC 2003)，Singapore，2003.221-227.