SAS(Serial Attached SCSI)는 차세대 SCSI 기술입니다. 널리 사용되는 SATA(Serial ATA) 하드 디스크와 동일한 기술로, 직렬 통신 방식을 사용하여 전송 속도를 높이고 연결선 길이를 줄여 내부 공간을 절약합니다. SAS 베어 와이어는 현재 주로 전기적 성능에 따라 6G, 12G, SAS4.0, 24G 등으로 구분되지만, 생산 공정은 기본적으로 동일합니다. 오늘은 미니 SAS 베어 와이어 소개와 생산 공정 제어 매개변수에 대해 알아보겠습니다. SAS 고주파 케이블의 경우 임피던스, 감쇠, 루프 손실, 크로스웨이브 등의 전송 특성이 가장 중요하며, SAS 고주파 케이블의 동작 주파수는 일반적으로 2.5GHz 이상입니다. 고품질 고속 SAS 케이블을 생산하는 방법에 대해 살펴보겠습니다.
SAS 케이블 구조 정의
저손실 고주파 통신 케이블은 일반적으로 절연 재료로 발포 폴리에틸렌 또는 발포 폴리프로필렌을 사용하고, 절연 도체 두 개와 접지선(시중에는 이중 도체를 사용하는 제조업체도 있음)으로 구성되며, 절연 도체와 접지선 외부에 알루미늄 호일과 적층 폴리에스터 벨트를 감습니다. 절연 공정 설계 및 공정 제어는 고속 전송 및 전달 이론에 따른 구조 및 전기적 성능 요구 사항을 충족합니다.
지휘자에 대한 요구 사항
고주파 전송선로인 SAS의 경우, 각 부분의 구조적 균일성은 케이블의 전송 주파수를 결정하는 핵심 요소입니다. 따라서 고주파 전송선로의 도체는 표면이 둥글고 매끄러워야 하며, 내부 격자 배열 구조가 균일하고 안정적이어야 길이 방향으로의 전기적 성능 균일성을 확보할 수 있습니다. 또한 도체는 비교적 낮은 직류 저항을 가져야 합니다. 동시에 배선, 장비 또는 기타 장치로 인한 내부 도체의 주기적 또는 비주기적 굽힘, 변형 및 손상 등을 방지해야 합니다. 고주파 전송선로에서 도체 저항은 주로 케이블 감쇠(고주파 파라미터 기초 논문 01 - 감쇠)에 의해 발생하며, 도체 저항을 줄이는 방법에는 도체 직경을 늘리거나 저항률이 낮은 도체 재료를 선택하는 두 가지가 있습니다. 도체 직경을 늘리면 특성 임피던스 요구 사항을 충족하기 위해 절연체 및 완제품의 외경도 그에 따라 증가해야 하므로 비용이 증가하고 가공이 불편해집니다. 일반적으로 저항이 낮은 전도성 재료로 은이 사용됩니다. 이론적으로 은 도체를 사용하면 완제품의 직경이 줄어들고 성능이 향상되지만, 은의 가격이 구리보다 훨씬 높기 때문에 생산 비용이 너무 높아 실현 불가능합니다. 따라서 가격과 낮은 저항을 모두 고려하기 위해 표피 효과를 이용하여 케이블 도체를 설계하게 되었습니다. 현재 SAS 6G는 전기적 성능을 충족하기 위해 주석 도금된 구리 도체를 사용하고 있으며, SAS 12G와 24G는 은 도금 도체를 사용하기 시작했습니다.
도체에 교류 전류 또는 교류 전자기장이 존재할 때, 도체 내에서 전류 분포가 불균일해지는 현상이 발생합니다. 도체 표면에서 멀어질수록 도체 내 전류 밀도는 지수적으로 감소하는데, 이는 도체 내 전류가 도체 표면에 집중됨을 의미합니다. 전류 방향에 수직인 단면에서 보면, 도체 중심부의 전류 밀도는 거의 0에 가깝고, 도체 가장자리 부분에만 미세한 전류가 흐릅니다. 간단히 말해, 전류가 도체의 "표피" 부분에 집중되는 현상을 표피 효과라고 하며, 이 효과는 기본적으로 변화하는 전자기장이 도체 내부에 소용돌이 형태의 전기장을 생성하여 원래의 전류를 상쇄하는 현상에 의해 발생합니다. 표피 효과는 교류 주파수가 증가함에 따라 도체의 저항을 증가시켜 전선 전송의 전류 효율을 저하시키고 금속 자원을 소모하게 합니다. 그러나 고주파 통신 케이블 설계에서는 이러한 원리를 역이용하여 표면에 은 도금을 하는 방법을 통해 금속 소모량을 줄이면서도 동일한 성능 요구 사항을 충족하여 비용을 절감할 수 있습니다.
절연 요구 사항
절연 매체는 도체와 동일한 균일성을 가져야 합니다. 유전 상수 S와 유전 손실 탄젠트 각도를 낮추기 위해 SAS 케이블은 일반적으로 PP 또는 FEP로 절연되며, 일부 SAS 케이블은 폼으로 절연되기도 합니다. 발포율이 45%를 초과하면 화학적 발포로는 구현하기 어렵고 발포율이 불안정해지므로 12G 이상의 케이블은 물리적 발포 방식을 사용해야 합니다.
물리적 발포 내피의 주요 기능은 도체와 절연체 사이의 접착력을 향상시키는 것입니다. 절연층과 도체 사이에는 일정 수준의 접착력이 보장되어야 합니다. 그렇지 않으면 절연층과 도체 사이에 공극이 형성되어 유전 상수 £와 유전 손실각의 탄젠트 값이 변화하게 됩니다.
폴리에틸렌 절연재는 스크류를 통해 노즐로 압출되는데, 노즐 출구에서 대기압에 급격히 노출되어 기포가 형성되고 연결됩니다. 그 결과, 도체와 다이 개구부 사이의 틈으로 가스가 방출되어 도체 표면을 따라 긴 기포 구멍이 생깁니다. 이러한 두 가지 문제를 해결하기 위해서는 발포층을 동시에 압출해야 합니다. 얇은 막이 내부층으로 압착되어 도체 표면을 따라 가스가 방출되는 것을 방지하고, 내부층이 기포를 밀봉하여 전송 매체의 균일한 안정성을 확보함으로써 케이블의 감쇠 및 지연을 줄이고 전체 전송선로의 특성 임피던스를 안정적으로 유지해야 합니다. 내피재를 선택할 때는 고속 생산 조건에서 박층 압출에 필요한 조건을 충족해야 하므로, 우수한 인장 특성을 가져야 합니다. LLDPE는 이러한 조건을 충족하는 최적의 재료입니다.
장비 요구 사항
절연심선은 케이블 생산의 기본이며, 심선의 품질은 후속 공정에 매우 중요한 영향을 미칩니다. 심선 채택 공정에서 생산 설비는 심선의 균일성과 안정성을 보장하고 심선 직경, 수용액 정전 용량, 동심도 등의 공정 변수를 제어하기 위해 온라인 모니터링 및 제어 기능을 갖춰야 합니다.
차동 배선 전에, 접착식 폴리에스터 벨트를 가열하여 벨트에 도포된 핫멜트 접착제를 녹여 접착시켜야 합니다. 핫멜트 접착 부분에는 온도 조절이 가능한 전자기 가열 예열기를 사용하여 실제 필요에 따라 가열 온도를 적절하게 조절할 수 있습니다. 일반적인 예열기는 수직 및 수평 설치 방식이 있습니다. 수직 예열기는 공간을 절약할 수 있지만, 권선이 예열기에 들어가기 전에 여러 개의 조절 휠을 큰 각도로 통과해야 하므로 절연 코어 와이어와 권선 벨트의 상대적인 위치가 쉽게 변하여 고주파 전송선의 전기적 성능이 저하될 수 있습니다. 반면, 수평 예열기는 권선 쌍과 동일 선상에 설치되며, 예열기에 들어가기 전에 권선 쌍은 정렬 역할을 하는 몇 개의 조절 휠만 통과합니다. 따라서 권선 쌍은 조절 휠을 통과할 때 각도 변화가 없어 절연 코어 와이어와 권선 벨트의 위상 편직 위치의 안정성을 확보할 수 있습니다. 수평형 예열기의 유일한 단점은 수직형 예열기가 있는 권선기보다 더 많은 공간을 차지하고 생산 라인이 더 길어진다는 것입니다.
게시 시간: 2022년 8월 16일
