电线加工流程品质管控重点及标准

高频线缆高频线缆电线加工流程、品电线加工流程、品质管控重点及标准质管控重点及标准一一.电线加工的基本流程电线加工的基本流程 什么是高频线缆：什么是高频线缆：在无线电的频率分类中高频的频率段是在无线电的频率分类中高频的频率段是3-30MHZ3-30MHZ，在线缆生产，在线缆生产中，是把传输频率达到中，是把传输频率达到100MHZ100MHZ以上的线缆统称为高频线缆，实际生产中的高频以上的线缆统称为高频线缆，实际生产中的高频线缆品种包括：线缆品种包括：HDMIHDMI、DVIDVI、Display PortDisplay Port、USBUSB、LAN CABLELAN CABLE、UDIUDI、SFPSFP、SATASATA、IEEE 1394IEEE 1394、RGBRGB、RFRF等，还有新近出来的等，还有新近出来的MHLMHL和和DIIVADIIVA。这些线缆由于。这些线缆由于传输速率很高，就好比实际生活中的高速公路一样，对路面的要求相当严格，这传输速率很高，就好比实际生活中的高速公路一样，对路面的要求相当严格，这些线缆对特性的要求也很严格，所以就需要在生产加工过程中进行严格的管控，些线缆对特性的要求也很严格，所以就需要在生产加工过程中进行严格的管控，以求线缆能达到使用者的要求。以求线缆能达到使用者的要求。电线加工的基本流程：电线加工的基本流程：1.1.铜线，包括拉丝、退火、绞铜等工段。铜线，包括拉丝、退火、绞铜等工段。2.2.押出，就是在导体上面附上一层绝缘体。押出，就是在导体上面附上一层绝缘体。3.3.对绞，就是把两条芯线通过绞合机绞合成结构相对稳定的一对线。对绞，就是把两条芯线通过绞合机绞合成结构相对稳定的一对线。4.4.成缆成缆，也叫集合，就是把需要的线通过绞合机集合成一条结构相对稳定的线。，也叫集合，就是把需要的线通过绞合机集合成一条结构相对稳定的线。5.5.编织编织或缠绕或缠绕，就是把芯线、对绞或者成缆好的线材外面再用铜丝做一次屏蔽。就是把芯线、对绞或者成缆好的线材外面再用铜丝做一次屏蔽。主要起到屏蔽外界信号干扰和线缆传输信号对外界的干扰。主要起到屏蔽外界信号干扰和线缆传输信号对外界的干扰。6.6.外被外被，就是最外层的绝缘，也叫护套。，就是最外层的绝缘，也叫护套。这是电线加工的几个基本流程，下面介绍的是各个流程的品质管控重点及标准：这是电线加工的几个基本流程，下面介绍的是各个流程的品质管控重点及标准：一一.铜线铜线 铜线的质量至关重要铜线的质量至关重要,主要是主要是三三个方面的参数一定要合乎要求个方面的参数一定要合乎要求,一是电阻率一是电阻率，,二是圆整度二是圆整度.，三是铜线线径。，三是铜线线径。1)1)对于电阻率对于电阻率,我们可由我们可由R=*L/S(R:R=*L/S(R:电阻，电阻，：电组率，：电组率，L L：长度，：长度，S S：截：截面积面积),),反求电阻率反求电阻率.同样同样,也可以直接规定电阻也可以直接规定电阻.通常来讲通常来讲,电阻率标准为电阻率标准为:裸裸铜线铜线R0.017241(20R0.017241(20时时mm2mm2m)m)镀锡铜线镀锡铜线(0.07d0.09)0.01851 (0.07d0.09)0.01851 (0.09d0.25)0.01802(0.25d0.50)0.01770 (0.09d0.25)0.01802(0.25d0.50)0.01770 (0.50d1.20)0.01760(20(0.50d1.20)0.01760(20时时mm2mm2m)(dm)(d为铜线为铜线ID)ID)有此数据有此数据,再根据铜线再根据铜线IDID的线径允许浮动范围的线径允许浮动范围,制定电阻值范围制定电阻值范围.通常较严格通常较严格的标准为的标准为ID+0.003-0mm.ID+0.003-0mm.2)2)对于一轴铜线对于一轴铜线,不管是自绞还是外购不管是自绞还是外购,如果满轴如果满轴,都会有一个问题都会有一个问题,外层和外层和底层的铜线底层的铜线,无论是电阻还是圆整度都会有差别无论是电阻还是圆整度都会有差别,所以最为严格的做法是每所以最为严格的做法是每轴只装轴只装10000-15000M10000-15000M以限制满轴时外层铜线对底层铜线的挤压以限制满轴时外层铜线对底层铜线的挤压.3)3)再说到圆整度再说到圆整度,目前来讲目前来讲,我们还不可能对铜线做实际意义上的圆整度测我们还不可能对铜线做实际意义上的圆整度测试试.建议的测试方法为建议的测试方法为,用投影仪做滚边宽度测试用投影仪做滚边宽度测试!二。芯线二。芯线 芯线的挤出关系到高频线的成败与否芯线的挤出关系到高频线的成败与否,每一个细节都必须保持高度关注每一个细节都必须保持高度关注.芯芯线的重要管制点在于线径的公差、芯线的圆整度、中心度、绝缘的伸长线的重要管制点在于线径的公差、芯线的圆整度、中心度、绝缘的伸长率、张力的控制、率、张力的控制、1)1)目前对于目前对于发泡发泡线材线材,一般采用化学发泡一般采用化学发泡,陶氏陶氏34853485的发泡料是行业首选的发泡料是行业首选,发泡度在发泡度在40%40%左右左右.在这里在这里,电容的稳定性控制是关键中的关键电容的稳定性控制是关键中的关键.而电容的稳而电容的稳定性控制主要是温度的稳定性来决定定性控制主要是温度的稳定性来决定,因此对于押出机的要求比较高因此对于押出机的要求比较高,必须必须要能够做到要能够做到+/-1+/-1度度.这里必须要说明的是这里必须要说明的是,实际数显的温度不一定就是对应实际数显的温度不一定就是对应部位的实际温度部位的实际温度,会有惯性势力会有惯性势力,这里对押出机的温控是个不小的考验这里对押出机的温控是个不小的考验;2)2)不要忽略不要忽略SKINSKIN对整个线材特性的对整个线材特性的影响。影响。3)3)线径的控制线径的控制,这是涉及到整个挤出过程的系统性控制这是涉及到整个挤出过程的系统性控制.涵盖了铜线放线张涵盖了铜线放线张力力,收线张力收线张力,引取与挤出速度的配比等等引取与挤出速度的配比等等.这里特别要注意的是对于引取轮这里特别要注意的是对于引取轮必须做圆真度测量以及运动中是否同圆心测量必须做圆真度测量以及运动中是否同圆心测量.对于各部位张力可用张力对于各部位张力可用张力计测量合适值后加以规定计测量合适值后加以规定.通常会以铜线线径的改变来确定张力大小通常会以铜线线径的改变来确定张力大小,比如比如芯线挤出允许铜线直径减小芯线挤出允许铜线直径减小0.003,0.003,这样来测定各部位张力这样来测定各部位张力;线径的控制一线径的控制一般要求是般要求是0.02mm0.02mm，这样也有可能一个上限，一个下限，这样的两条信，这样也有可能一个上限，一个下限，这样的两条信号线绞合在一起的话，很可能特性测试不过。所以生产的时候要尽量做号线绞合在一起的话，很可能特性测试不过。所以生产的时候要尽量做到中心值，而不是只要在公差范围内就好。到中心值，而不是只要在公差范围内就好。4)4)对于铜线在挤出前要做电阻配对对于铜线在挤出前要做电阻配对,即即5 5条芯线的铜线需要一致条芯线的铜线需要一致.已挤出芯已挤出芯线需要做电阻配对线需要做电阻配对,以方便下工序对绞以方便下工序对绞;5)5)切勿赶产量切勿赶产量,通常芯线速度开到通常芯线速度开到300M/Min300M/Min就可以了就可以了,不要超出太多不要超出太多.6 6）芯线的中心度的对于整个线材的特性影响非常大，包括对阻抗、延）芯线的中心度的对于整个线材的特性影响非常大，包括对阻抗、延时差、衰减甚至是串音都影响很大，很多时候，对于网线的回波损耗，时差、衰减甚至是串音都影响很大，很多时候，对于网线的回波损耗，中心度更加是一个致命的影响。所以要想做出合格的网线，一般要求芯中心度更加是一个致命的影响。所以要想做出合格的网线，一般要求芯线的中心度最少要达到线的中心度最少要达到9696以上，这样才能得到一个合格的回波损耗。以上，这样才能得到一个合格的回波损耗。对于一般的高频信号线虽然这个要求没这么严格，但是也要达到对于一般的高频信号线虽然这个要求没这么严格，但是也要达到9090以以上才行。上才行。7 7）对于芯线的圆整度，要求在检测的时候必须是滚动式检测，以检测）对于芯线的圆整度，要求在检测的时候必须是滚动式检测，以检测出芯线的最大面和最小面的差别。这个对于保证线材的特性很重要。出芯线的最大面和最小面的差别。这个对于保证线材的特性很重要。三。对绞三。对绞 对绞部分是对高频影响很大的一个工序对绞部分是对高频影响很大的一个工序。管制的重点在于放线张力、收线张。管制的重点在于放线张力、收线张力、铝箔张力等，对于线材的阻抗、延时差、衰减、串音、回波的影响都很力、铝箔张力等，对于线材的阻抗、延时差、衰减、串音、回波的影响都很大。大。1)1)已配对的两条芯线已配对的两条芯线,包括地线包括地线,其张力的控制必须是动力给线其张力的控制必须是动力给线,同样的同样的,包带也包带也必须数显自动跟踪必须数显自动跟踪.对于同步轮对于同步轮,通常是能不用就不用通常是能不用就不用,因为里面有太多的不确因为里面有太多的不确定因素定因素,增加对绞的控制项目增加对绞的控制项目.在这里在这里,两芯及地线的张力标称值我们通常会结两芯及地线的张力标称值我们通常会结合包带合包带,等对绞完成等对绞完成,测其阻抗测其阻抗,再反过来确定再反过来确定.而速度而速度,对于机器对于机器,通常来说通常来说,60%-,60%-80%80%是其理想速度是其理想速度,对于绞线来说对于绞线来说,最快不一定最好最快不一定最好,因为必须要保证质量因为必须要保证质量.不同不同的机器可设定不同的速度的机器可设定不同的速度.2)2)对绞后须测量的参数对绞后须测量的参数,包括铜线径包括铜线径,绞距绞距,对内延时差对内延时差.阻抗阻抗.衰减衰减.至于两芯长至于两芯长度是否一致度是否一致,因为因为很难很难测准测准.所以只能是作为一个参考。所以只能是作为一个参考。3)3)市面上有三种机器用于高频线的对绞市面上有三种机器用于高频线的对绞,一是立势机一是立势机,二是双绞机二是双绞机,三是单绞机三是单绞机.而三种机器当中而三种机器当中,旋臂单绞渐成趋势旋臂单绞渐成趋势.4)4)对绞完成后的线对存放时间不宜过长对绞完成后的线对存放时间不宜过长,以免下层线对受挤压以免下层线对受挤压.5)5)对于非对绞线材对于非对绞线材,热熔包带是最好的选择热熔包带是最好的选择.尤其是大规格线材尤其是大规格线材.四。成缆、编织、外被四。成缆、编织、外被 1)1)总绞对于几对信号线需要控制的是张力和导轮总绞对于几对信号线需要控制的是张力和导轮,线对入眼模的角度线对入眼模的角度,以及眼以及眼模大小模大小.选用合适的模具对于保持线材的特性非常重要，模具过大，不但线选用合适的模具对于保持线材的特性非常重要，模具过大，不但线材难以圆整，而且结构松散不稳定，而且还很容易跳股，造成加工连接器的材难以圆整，而且结构松散不稳定，而且还很容易跳股，造成加工连接器的时候不方便；模具过小，信号线受到挤压，特性很容易受到破坏。时候不方便；模具过小，信号线受到挤压，特性很容易受到破坏。2)2)编织选择收线轮大一些的编织机编织选择收线轮大一些的编织机,比如现在通用的德编机比如现在通用的德编机.抬起压线轮抬起压线轮,防止防止压伤内线压伤内线.编织完成后可全测各参数编织完成后可全测各参数.编织的时候应该严格按照工艺要求使用编织的时候应该严格按照工艺要求使用适当的节距和编织规格，对于高频线都对适当的节距和编织规格，对于高频线都对EMIEMI和和EMCEMC有一定的要求。有一定的要求。3)3)外被的押出注意进眼模关过张力架尽量增大其弯曲半径外被的押出注意进眼模关过张力架尽量增大其弯曲半径.印字轮注意轻压印字轮注意轻压.，装线桶选用大的，尽量少装线，免得压坏下层线。，装线桶选用大的，尽量少装线，免得压坏下层线。4 4）押出外被时要注意，如果线材的内层绝缘和外被护套的押出温度相差不）押出外被时要注意，如果线材的内层绝缘和外被护套的押出温度相差不大时，要注意押出外被对于内层绝缘的影响，很容易烫到内层绝缘，甚至是大时，要注意押出外被对于内层绝缘的影响，很容易烫到内层绝缘，甚至是导致芯线严重变形，而导致特性被破坏或者连接器加工的时候无法加工。导致芯线严重变形，而导致特性被破坏或者连接器加工的时候无法加工。五。认识电气特性参数五。认识电气特性参数一一.衰减衰减(Attenuation/Insertion LossAttenuation/Insertion Loss)是指输出端功率（是指输出端功率（PoutPout）比入射功率（）比入射功率（PinPin），降低了多少。（并且以），降低了多少。（并且以dBdB的的型式表示）型式表示）1)如何读图;2)低频不过,与导体有关;3)高频不过,与被覆有关;4)中频不过,多是反射不均造成;5)突然掉下来,多是材料的问题;6)4对在同一位置掉下来,多是总绞造成;7)4对在不同位置掉下来,多是对绞造成.二二.特性阻抗特性阻抗(Impedance)传输线受其结构的影响，当有一高频信号传输时，导体内各点电压与电流传输线受其结构的影响，当有一高频信号传输时，导体内各点电压与电流的特性比的特性比 1)1)如何读图如何读图 2)2)与两芯中心距关系紧密与两芯中心距关系紧密;3)3)对绞绞距越大对绞绞距越大,阻抗变大阻抗变大;4)4)铝麦张力越大铝麦张力越大,阻抗变小阻抗变小;5)5)同心度越低同心度越低,阻抗越不稳定阻抗越不稳定;三三.串音串音分近串和远串两种分别用分近串和远串两种分别用NEXTNEXT和和FEXTFEXT来表示，定义了两线路之间的相来表示，定义了两线路之间的相互电磁干扰，一般随信号频率升高而增加。互电磁干扰，一般随信号频率升高而增加。1)1)如何读图如何读图;2)2)与包带紧密相关与包带紧密相关;3)3)网线之所以用不同绞距网线之所以用不同绞距,实为避免实为避免串扰串扰,而而HDMIHDMI则用包带防护则用包带防护;4)4)剥线注意剥线注意;5)5)通常的制程检测中通常的制程检测中,此项可省去此项可省去;四四.延迟延迟(Delay)是指信号在传输线上，由输入端到达接收端所需时间。是指信号在传输线上，由输入端到达接收端所需时间。直接直接和绝缘材料有关。和绝缘材料有关。1)1)如何读图如何读图 2)2)如果如果DelayDelay较大较大,且阻抗又波动且阻抗又波动,则可能是料发泡出了问题则可能是料发泡出了问题;3)3)如果如果DelayDelay较大较大,且衰减又突掉且衰减又突掉,则可能是料发泡出了问题则可能是料发泡出了问题;五五.延时差延时差指在不同的信号线上，信号到达接收端的时间差，也就是指在不同的信号线上，信号到达接收端的时间差，也就是DelayDelay的差值的差值.分对内延时差分对内延时差(Intra-Pair Skew)(Intra-Pair Skew)和对间延时差和对间延时差(Inter-Pair Skew)(Inter-Pair Skew)两两种种.1)1)如何读图如何读图 2)2)芯线芯线OKOK的情况下的情况下,对内通常在对内通常在15PS/M15PS/M以下以下,超出则对绞有问题超出则对绞有问题;3)3)芯线芯线OKOK的情况下的情况下,对间通常在对间通常在100PS/M100PS/M以内以内,超出则可能是超出则可能是4 4对绞对绞距不一造成距不一造成;像网线的对间延迟差就像网线的对间延迟差就要求最大是要求最大是45NS45NS/100100MM。就是由于。就是由于网线的网线的4 4对线的绞距不一样。对线的绞距不一样。4)Skew4)Skew与物理长度的关系远没有与与物理长度的关系远没有与线体一致性那线体一致性那么么紧密紧密,切记不要在物切记不要在物理长度上浪费太多时间理长度上浪费太多时间;但是物理长但是物理长度也是影响度也是影响skewskew的一个因素。的一个因素。六六.回波损耗回波损耗英文名字是英文名字是Return LossReturn Loss。又称为反射损耗。是电缆链路由于阻抗不匹配所产生。又称为反射损耗。是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射，是一对线自身的反射的反射，是一对线自身的反射 。对于电线而言，回波主要发生于特性阻抗发生变。对于电线而言，回波主要发生于特性阻抗发生变化的地方。化的地方。1 1）如何读图；）如何读图；2 2）和特性阻抗的关系相当紧）和特性阻抗的关系相当紧密；密；3 3）正常的回波损耗图形应该）正常的回波损耗图形应该是从低频到高频逐渐变差；是从低频到高频逐渐变差；4 4）如果几对线都在同一频率）如果几对线都在同一频率点出问题，则可能是成缆问题；点出问题，则可能是成缆问题；5 5）如果只有单一对线有问题，）如果只有单一对线有问题，很可能是对绞的问题。很可能是对绞的问题。七七.差分转共模差分转共模差分转共模的含义就是一对信号线每条芯线的单端衰减差，这个参数对于线材差分转共模的含义就是一对信号线每条芯线的单端衰减差，这个参数对于线材差分转共模的含义就是一对信号线每条芯线的单端衰减差，这个参数对于线材差分转共模的含义就是一对信号线每条芯线的单端衰减差，这个参数对于线材的差异性要求非常严格。的差异性要求非常严格。的差异性要求非常严格。的差异性要求非常严格。1 1）如何读图。）如何读图。2 2）和对内延时差的关系很大，）和对内延时差的关系很大，要是对内延时差过不了测试的话，要是对内延时差过不了测试的话，一般差分转共模也过不了。一般差分转共模也过不了。六六.眼图眼图眼图是指利用实验的方法估计和改善（通过调整）传输系统性能时在示波器上观察到的一种图形。眼图是指利用实验的方法估计和改善（通过调整）传输系统性能时在示波器上观察到的一种图形。观察眼图的方法是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器扫描周期，使示波观察眼图的方法是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器扫描周期，使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛，故称器水平扫描周期与接收码元的周期同步，这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛，故称 为为“眼眼图图”。从。从“眼图眼图”上可上可 以观察出码间串扰和噪声的影响，从而估计系统优劣程度。另外也可以用此图以观察出码间串扰和噪声的影响，从而估计系统优劣程度。另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰和改善系统的传输性能。形对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰和改善系统的传输性能。看眼图时，可以根据眼图的闭合及宽度等判别：眼图的闭合是对位错误率的度量，眼图的睁看眼图时，可以根据眼图的闭合及宽度等判别：眼图的闭合是对位错误率的度量，眼图的睁开度越小，位错误率越高。因此，睁开的眼图说明位错误率低和信号质量好，睁开的眼睛间交叉重开度越小，位错误率越高。因此，睁开的眼图说明位错误率低和信号质量好，睁开的眼睛间交叉重叠区域的水平宽度是对抖动的度量。眼图的塌陷是由与频率有关的损耗直接引起。简而言之，闭合叠区域的水平宽度是对抖动的度量。眼图的塌陷是由与频率有关的损耗直接引起。简而言之，闭合的程度与错误率直接相关，水平宽度与抖动有关。的程度与错误率直接相关，水平宽度与抖动有关。1)1)信号幅度信号幅度:“:“眼图眼图”的高度代表了信号的幅度。这一指标绝对不能低于或小于中间部分标定的钻的高度代表了信号的幅度。这一指标绝对不能低于或小于中间部分标定的钻石区域。否则，信号强度会非常小，以致于显示器无法显示出来。石区域。否则，信号强度会非常小，以致于显示器无法显示出来。“眼图眼图”在垂直方向上会显示出在垂直方向上会显示出关闭状态。关闭状态。2)2)同步抖动同步抖动:数字比特的上升和下降边缘并不一定在规定数字比特的上升和下降边缘并不一定在规定时刻精确到达。这种现象被称之为时刻精确到达。这种现象被称之为“同步抖动同步抖动”。在示。在示*器中，它表现为眼图在水平方向上有毛边，器中，它表现为眼图在水平方向上有毛边，一些比特左移，另一些比特右移，交叠在一起。眼图的内部宽度不能小于中间标定的钻石区域；否一些比特左移，另一些比特右移，交叠在一起。眼图的内部宽度不能小于中间标定的钻石区域；否则显示器将无法还原数据。总而言之，如果则显示器将无法还原数据。总而言之，如果“眼图眼图”在水平或垂直方向上崩溃，在水平或垂直方向上崩溃，信号的丢失将不可信号的丢失将不可避免。避免。THE END THANKS