浅谈极细电子线的开发

黄湘赣，邓玉球，王珠龙

(1.广东信息传输线缆省部产学研创新联盟，广东东莞523808;2.东莞市联升电线电缆有限公司，广东东莞523505;3.东莞市精铁机械有限公司，广东东莞523505)

1 极细电子线的发展现状与市场前景

随着技术的发展，手机、数码相机、笔记本电脑等终端消费类电子产品日趋小型化，为了节约终端产品的内部使用空间，用极细电子线并线替代柔性电路板作为终端产品的内部连线已成为电子产品厂商的优先选择。由此对极细电子线的需求也日益扩大，据估算，从36AWG至48AWG线规(即直径为0.127 0 ～0.031 59mm，AWG 为美国线规)间的极细电子线的年需求量在数十亿米以上。国内从事极细电子线生产的线缆厂家有数十家，主要分布在沿海各省，可以生产直径分别为 0.15、0.12、0.09、0.075mm，相当于 36、38、40、42AWG 线规的产品。而日本企业已开发出48AWG线规的产品。为了加快产业化进程，促进行业发展，国内的相关科研机构已完成了产品标准的制定，在可预见的将来，极细电子线的市场前景将十分广阔。

2 极细电子线的结构参数

极细电子线的结构参数见表1。

表1 极细电子线尺寸 (单位:mm)

3 材料及设备的选择

(1)导体。因线规小，导体单线直径在0.025～0.05mm之间，若采用普通导体，抗拉强度无法满足工艺要求。日本已成功开发出高强度的镀锡或镀银铜合金绞合导体，其抗拉强度≥720 MPa，国内生产极细电子线所用的导体大多从日本进口。

(2)绝缘材料。可选择四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)，但须选择低分子量的PFA，如SOLEXIS公司的Hyflon PFA M640以上牌号的产品，其加工性能更好，熔融指数可达10～17 g/10 min(在372℃、5 kg的压力下)。

(3)挤出机。挤出机型号的选择直接决定出胶量的大小及生产工艺的稳定性。因这类产品的绝缘较薄，胶料用量少，以线速200 m/min计算，36、38、40、42AWG电子线的理论胶料用量分别为1.25、1.08、0.82、0.7 kg/h。在实际生产中，线速一般为80～150 m/min，因此可选择 15或 20挤出机。

4 挤出关键工艺

极细电子线最主要的特点是导体极细，绝缘极薄，因此其绝缘挤出不同于普通电线，须重点解决薄绝缘的模具设计、收放线张力控制及温度控制等关键技术。

4.1 模具设计

因极细电子线绝缘较薄，材料的拉伸比大，只有设计出良好的模具才能确保绝缘材料在高温拉伸过程中不出现断胶、偏心等现象。图1为挤管式模具结构图。

图1 挤管式模具结构图

表2为典型的模具尺寸参数，对薄绝缘的挤出，模具表面须极其光滑，其光洁度须达到6级以上。PFA材料在挤管式挤出时，其配模系数K可取0.65～0.8，材料拉伸比 S可取180 ～280。

表2 模具尺寸参数

4.2 收放线张力控制

表3为收线及放线张力控制范围。放线采用主动放线，用电磁耦合及变频器控制放线张力;收线采用立式或卧式储线架收线，同时采用最先进的微细张力控制技术控制张力大小。

表3 收线及放线张力(单位:kgf)

4.3 温度控制

为确保胶料在螺筒内挤出时不出现焦烧及出模后胶料急冷造成熔体破裂，须严格控制挤出机各区段温度。机身3个区段的温度可控制在320℃、330℃、340℃，机头为350℃，眼模为 353℃，加热环为320℃。因绝缘较薄，挤出方式为挤管式，绝缘料出模后有一段管状拉伸，为避免接触到冷空气出现急冷，在模口的前端增加一段充满加热空气的加热环(见图2)，以确保胶料挤包在导体前的管状拉伸过程中由加热的空气进行保温。

图2 模套加热环示意图

5 结束语

极细电子线作为消费类终端电子产品的理想内部连接线，有着广阔的市场前景。通过对材料、设备、挤出工艺等的研究分析，已生产出合格的极细电子线产品供应市场，提升了企业的竞争力。

［1］瑞士麦拉菲尔公司.领先的“EXTRUCELL-F”微细同轴电缆制造技术［J］.现代传输，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.