液態金屬電路的轉接裝置的製作方法
2024-04-02 06:25:05
本實用新型涉及電路轉接技術領域，尤其是涉及一種液態金屬電路的轉接裝置。
背景技術：
電氣接頭在工業生產中應用非常廣泛，現行通用電氣接頭主要特點是通過工業組織的標準化、流程化以及集成化，通過規模效應降低成本。這也存在一些應用上的局限，使得工程師在產品設計時必須要熟知現行的工業標準件，如果需要定製接頭就會成本大幅度增加，尤其是在產品測試成型階段。
液態金屬印刷電路有著廣泛的應用前景，但是尚無專門為其設計的標準化轉接裝置。由於液態金屬導線在室溫下多呈現液態，無法進行焊接，而一般的接觸方式也存在浸潤性差和金屬散逸等問題。這就使得現有的接頭及其連接方式都不能夠很好的保證與液態金屬電路的電氣連通和結構強度，也限制了液態金屬電路批量化製造的效率。
技術實現要素：
針對以上缺陷，本實用新型提供一種液態金屬電路的轉接裝置，便於液態金屬電路與其他電路或裝置的連接。
本實用新型提供的液態金屬電路的轉接裝置包括導電接頭和轉接電路，所述導電接頭包括第一端和第二端，所述第一端與所述液態金屬電路電性連接，所述第二端與所述轉接電路電性連接。
可選的，所述第一端為尖銳結構，所述液態金屬電路包括上基底、下基底及封裝在上基底和下基底之間的液態金屬走線，所述尖銳結構通過刺穿所述上基底或所述下基底的方式與所述液態金屬走線連接。
可選的，所述第一端為尖銳結構，所述液態金屬電路包括上基底、下基底及封裝在上基底和下基底之間的液態金屬走線，所述液態金屬電路具有暴露液態金屬走線的橫切面，所述尖銳結構通過插入所述橫切面所暴露的液態金屬走線內的方式與所述液態金屬走線連接。
可選的，所述第一端為臺階式連接頭，所述液態金屬電路包括上基底、下基底及封裝在上基底和下基底之間的液態金屬走線，所述臺階式連接頭通過埋設在所述上基底之下的方式與所述液態金屬走線連接。
可選的，所述臺階式連接頭與所述液態金屬走線的接觸面為不平整面。
可選的，所述液態金屬電路包括上基底、下基底及封裝在所述上基底和所述下基底之間的液態金屬走線，所述上基底具有鏤空結構，所述下基底和所述液態金屬走線之間與所述上基底的鏤空位置對應的位置處設置有磁性結構；所述第一端為與所述磁性結構相吸附的材料製成，且在鏤空位置吸附在所述液態金屬走線上。
可選的，所述第二端通過壓接抱合的方式與導線連接，所述導線連接所述轉接電路。
可選的，所述第一端和所述第二端為多個，且數量相同。
本實用新型提供的液態金屬電路的轉接裝置，包括導電接頭和轉接電路，其中導電接頭的一端與液態金屬電路連接，另一端與轉接電路連接，從而解決液態金屬電路領域的接頭使用難題，拓展了液態金屬印刷電路的應用領域。而且，連接方式簡單，還具有一定程度的擴展定製特點。同時，本實用新型提供的轉接裝置還具有通用性、便利性和結構穩定性。
附圖說明
為了更清楚地說明本公開實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些圖獲得其他的附圖。
圖1示出了本實用新型一實施例中導電接頭與液態金屬電路的連接示意圖；
圖2示出了圖1的剖視圖；
圖3示出了本實施例一實施例中導電接頭與液態金屬電路的連接示意圖；
圖4示出了圖3的剖視圖；
圖5示出了本實施例一實施例中導電接頭與液態金屬電路的連接示意圖；
圖6示出了圖5的剖視圖；
圖7示出了本實施例一實施例中電接頭與液態金屬電路的連接示意圖；
圖8示出了圖7的剖視圖。
具體實施方式
下面將結合本公開實施例中的附圖，對本公開實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本公開中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本公開保護的範圍。
第一方面，本實用新型提供一種液態金屬電路的轉接裝置，該裝置包括導電接頭和轉接電路，所述導電接頭包括第一端和第二端，所述第一端與所述液態金屬電路電性連接，所述第二端與所述轉接電路電性連接。
本實用新型提供的液態金屬電路的轉接裝置，包括導電接頭和轉接電路，其中導電接頭的一端與液態金屬電路連接，另一端與轉接電路連接，從而解決液態金屬電路領域的接頭使用難題，拓展了液態金屬印刷電路的應用領域。而且，連接方式簡單，還具有一定程度的擴展定製特點。同時，本實用新型提供的轉接裝置還具有通用性、便利性和結構穩定性。
可理解的是，液態金屬電路一般由液態金屬走線和封裝液態金屬走線的基底組成，其中液態金屬走線可以是電氣連接的導線，也可以是與各種電子元器件、傳感器、執行器或電路模塊相連接構成的功能性電路。
在具體實施時，所述的液態金屬的熔點在50℃以內，其金屬成分可以是鎵、銦、錫、鋅、鉍、鉛、鎘、銅、銀、金、汞、鈉、鉀、鎂、鋁、鐵、鈷、鎳、錳、鈦、釩等中的一種或多種，其形式可以是金屬單質、合金，也可以是金屬納米顆粒與流體分散劑混合形成的導電納米流體。
在具體實施時，基底可以是聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚醯亞胺(PI)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、環氧樹脂(EP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚二甲基矽氧烷(PDMS)等高分子聚合物，也可以是矽膠、橡膠、紙張、陶瓷、玻璃、金屬、生物組織或其他可以在表面印製液態金屬線路的材料的一種或多種組合。
在具體實施時，導電接頭可以採用熔點在50℃以上的導電金屬或其他任意導電材料製成。
在具體實施時，第一端可以通過插入式、埋入式或磁吸式等與液態金屬電路連接，本實用新型不做限定，在實際中可以根據實際需要自行選擇。
在一具體實施例中，插入式連接方式為：所述第一端為尖銳結構，所述液態金屬電路包括上基底、下基底及封裝在上基底和下基底之間的液態金屬走線，所述尖銳結構通過刺穿上基底或下基底與所述液態金屬走線連接。
其中，所謂的尖銳結構，例如片形、針形、錐形、柱形或寶塔形等的尖銳結構。
在另一具體實施例中，所述第一端為尖銳結構，所述液態金屬電路包括上基底、下基底及封裝在上基底和下基底之間的液態金屬走線，所述液態金屬電路具有暴露液態金屬走線的橫切面，所述尖銳結構通過插入所述橫切面所暴露的液態金屬走線內的方式與所述液態金屬走線連接。
當然，插入式連接方式還可以如圖1、2所示，導電接頭203的第一端為尖銳結構，所述液態金屬電路包括中空杆狀基底202和設置在所述中空杆狀基底內的液態金屬201，所述尖銳結構通過插設在中空杆狀基底202內與液態金屬201連接。圖中的尖銳結構為直徑逐漸減小的珠串使結構。
可理解的是，中空杆狀基底和設置在所述中空杆狀基底內的液態金屬為液態金屬電路中用於與其他電路連接的開放連接端，通過與該開放連接端內的液態金屬電性連接，即可實現與液態金屬電路的連接。
這種插入式連接方式的特點在於第一端為尖銳結構，在使用中能夠插入液態金屬電路的基底，依靠坡型結構和摩擦力來保證機械連接，並且接頭插入後能夠堵住液態金屬電路的開放端，防止液態金屬滲漏，且表面還可以有增大接觸面積的槽口或其他特殊設計，保證電氣連接性。另外第二端可以採用兼容杜邦頭的公頭或母頭結構，用來與其他的電氣設備或線路相連。
在又一具體實施例中，如圖3和4所示，埋入式連接方式為：導電接頭303的第一端為臺階式連接頭，所述液態金屬電路包括上基底302、下基底304及封裝在上基底和下基底之間的液態金屬走線301，所述臺階式連接頭通過埋設在所述上基底之下的方式與所述液態金屬走線連接。
可理解的是，所謂的臺階式連接頭是底部大、上部小的連接頭，將其埋入液態金屬電路上基底之下，便可以實現連接頭與液態金屬電路的固定連接，使其不易從液態金屬電路上脫落。
在具體實施時，可以先在下基底上噴塗或塗寫液態金屬，形成液態金屬走線，然後將連接頭設置在相應的位置，再製作上基底，從而實現埋入式連接。既保證了與液態金屬的電氣連接，又保證了的封裝的緊密性和一致性，留出上部及其他連接結構則用來與其他電氣設備或者線路相連。
在具體實施時，為了增大臺階式連接頭與液態金屬走線的接觸面積，可以使所述臺階式連接頭與所述液態金屬走線的接觸面為不平整面，例如參考圖4在接觸面上設置凹槽。
在再一具體實施例中，如圖5和6所示，磁吸式連接方式為：液態金屬電路包括上基底402、下基底405及封裝在上基底和下基底之間的液態金屬走線401，所述上基底具有鏤空結構，所述下基底和所述液態金屬走線之間與所述上基底的鏤空位置對應的位置處設置有磁性結構404；導電接頭403的第一端為與所述磁性結構相吸附的材料製成，且在鏤空位置吸附在所述液態金屬走線401上。
上述磁性結構例如磁體，第一端可以採用鐵等與所述磁體相吸的材料。
在具體實施時，所述第二端通過可以參考圖5採用壓接抱合的方式與導線407連接，所述導線407連接所述轉接電路406。
這種磁吸式連接方式的特點在於第一端具有一定的磁性，在磁力作用下既能夠保證與液態金屬線路有緊密的電氣連通，又可以在需要斷開連接時很容易的與液態電路脫離，還能夠很好的與插入式接頭或埋入式接頭相結合，提升其連接質量。
從以上各種連接方式可知，本實用新型提出的轉接裝置通過外形結構設計，既保證了接頭與液態金屬電路的充分接觸和電氣連通，又擁有足夠的機械強度和結構穩定性，製作和使用方法也十分簡單，從而克服了傳統的電路轉接裝置無法與液態金屬電路形成穩定有效的電氣與機械連接的缺陷，大幅擴展了液態金屬電路的應用範圍和兼容性。
在具體實施時，所述第一端和所述第二端為多個，且數量相同。每一個第一端和對應的第二端形成一個單元體，也就是說，導電接頭可以有多個單元體，各個單元體組成具有特定形狀的陣列，這樣的話，可以實現多個液態金屬電路的轉接。參考圖7和8，在一具體實施例中，導電接頭503具有六端立體結構，每一端為寶塔頭形狀，插入基底502的開放端並與其中的液態金屬501連接。當然，單元體的個數也可以為一個，在實際中單元體的數量可以根據需要進行選擇，本實用新型不進行限定。
在具體實施時，第一端可以通過插入式、埋入式、磁吸式與液態金屬電路電性連接，第二端可以通過焊接、搭接、插接或者上述插入、埋入、磁性等方式與轉接電路實現機械和電氣連接。
在具體實施時，轉接電路可以是液態金屬電路，也可以是非液態金屬材料製成的電子元器件、傳感器、執行器或電路模塊。
本實用新型的說明書中，說明了大量具體細節。然而，能夠理解，本實用新型的實施例可以在沒有這些具體細節的情況下實踐。在一些實例中，並未詳細示出公知的方法、結構和技術，以便不模糊對本說明書的理解。
以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解；其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和範圍。