屏蔽扁平柔性線路的電連接器的製作方法

2023-07-25 23:36:46 3

專利名稱：屏蔽扁平柔性線路的電連接器的製作方法
技術領域：
本發明一般與電連接器技術有關，尤其與將屏蔽的扁平柔性線路的導線與互補的配合的連接裝置的導線電連接的連接器有關。
電路系統常常配備電磁幹涉(EMI)防護和射頻幹涉(RFI)防護，以阻止電磁和射頻從系統中放射出來或進入系統內。雖然目前EMI和RFI常常可互換使用，但是EMI的應用已含有能量的意義，該能量產生於任何有電磁波譜的地方。而RFI在幹涉無線電通訊波段方面已受到限制。EMI能量能夠產生於系統的外部和內部。外部的EMI能量幹擾系統內的電子設備的運轉，而內部的EMI能量能夠產生「串話幹擾」和「噪音」，從而引起錯誤數據的傳導。
因為電子端子和電纜的許多觸點區域和斷點，電子連接器特別易於破壞EMI能量，但是許多電子連接器已設計有屏蔽，它有效地對抗EMI/RFI能量，換句話說，最理想的是具有屏蔽電纜以及屏蔽連接器。
傳統的扁平柔性線路包括細長的扁平柔性絕緣層，在其一側或兩側具有橫向間隔的導線條帶。導線被在電路一側或兩側的薄的、柔性保護層覆蓋。如果使用保護層，切除部形成在其中，以顯露位於下面的、所要求的觸點位置上的導線，那裡的導線與互補的配合的連接裝置的導線接合，該連接裝置可能是第二個扁平柔性線路、印刷線路板或者配對連接器的端子。
近幾年來，已設計出各種連接器，它們用於將扁平柔性線路與互補配合的連接裝置連接或者相互連接。但是，還沒有一個成本低廉的裝置以便於與配備有屏蔽的扁平柔性線路進行電連接。例如，如果要求對扁平柔性線路系統作屏蔽保護，一般信號導線被設置在絕緣層的一邊，接地導線設置在絕緣層相反的一側。為達到屏蔽和接地的目的，人們早期已知用金屬層如銅去遮蓋絕緣層相反的一側。但是，現已發現，這種金屬層大大減小了柔性線路系統的柔軟性。因此，導電電線網格或接地網格已應用在絕緣層的一側，一般在與信號導線相反的一側，以達到屏蔽和接地效果。本發明直接提供一種簡單的、可靠的和成本低廉的裝置，以便連接屏蔽的扁平柔性線路系統並解決迄今為止裝置的低效問題。應當理解，本發明的裝置並不限於將信號導線和接地導線(或網格)設置在扁平柔性線路系統絕緣層對置的各側。信號導線和接地導線可設置在絕緣層的同一邊。
應當注意到，本發明能應用到相關的系統，如控制阻抗電纜或其他類型電纜，其中，高速的傳導需要屏蔽和其他電子條件。
因此，本發明的一個目的是提供一種新穎改進的連接器裝置，以便連接屏蔽的扁平柔性線路。特別是，該裝置將扁平柔性線路的信號導線與互補配合的連接裝置的導線相互電連接，同時電路的接地導線接地。
在本發明的典型實施例中，該裝置包括將扁平柔性線路定位在其上的連接器本體件。本體件是導電的，且包括至少一個從本體件上伸出的凸起。扁平柔性線路定位在本體件上，並包括多個信號導線和至少一個接地導線。在柔性線路中形成的一個孔接納與接地導線連接的本體件的凸起，由此，與導電的連接器本體件共有接地導線。
如本文的揭示，連接器本體件是一凸形本體件，圍繞著本體件卷繞扁平柔性線路，而信號導線面向離開本體件的方向。可收縮性的支承結構形成在本體件上並在柔性線路的下方，以便向外彈性地偏壓信號導線。因此，信號導線能夠偏壓靠緊觸點、端子或互補配合的連接裝置的另一扁平電路。可收縮性的支承結構優選地是彈性材料如矽橡膠或諸如此類的現物制模構件。
扁平柔性線路包括柔性絕緣層，信號導線設置在絕緣層至少一側上。按照本發明可選擇的實施例，接地導線可以或在絕緣層相反的一側，或在與信號導線相同的一側。接地導線也可包括接地柵。
按照本發明的另一方面，扁平柔性線路內的孔一般是圓形的，本體件上的凸起的橫斷面尺寸大於孔的直徑。凸起的橫斷面尺寸和孔的直徑之間的偏差大約是孔直徑的5％到50％。
本發明的其他目的、特性和優點將從下列與附圖一起的詳細描述中得以顯現。
被認為是新穎的本發明的特性特別陳述在所附權利要求書中。本發明，其目的和優點可以參照附圖和下列描述可得到最好的理解，在附圖中，相同的參照數字表明相同的零件，其中

圖1是連接器裝置的立體圖，它包括一插頭連接器，以便與插座裝置一起連接雙面屏蔽扁平柔性線路；
圖2是插頭連接器的頂視立體圖，所配備的柔性線路已拆卸；圖3是插頭連接器的俯視立體圖；圖4是扁平柔性線路信號導線一側的平面視圖；圖5是扁平電路屏蔽或接地導線一側的平面視圖；圖6是電路信號導線側的立體圖，它已經彎曲，以便卷繞在插頭連接器上；圖7是電路接地導線側的立體圖，它已經彎曲，以便包在插頭連接器上；圖8是大體沿圖1線8-8處截取的放大垂直剖視圖；圖9是一相似於圖8的視圖，但它是本發明替換實施例，用於連接單面柔性線路；和圖10是單面電路的平面圖。
更詳細地參照附圖，圖1-8關於用於連接雙面扁平柔性線路的連接器裝置，一般標明為12。圖9和10關於用於連接單面扁平柔性線路的本發明替換實施例，一般標明為14。
首先回到圖1，該裝置包括一陽連接器，一般標明為16，它用於插入進陰連接器中，一般標明為18。必須理解，本發明並不限於與陽連接器使用。此外，陰連接器18可以是各種類型的互補配對連接裝置，包括電源部分。在本文中，陰連接器18在下文將稱之為「插座裝置」就夠了，該裝置由導電材料製造。插座裝置包括一插口或開口20，它用於接納沿箭頭「A」方向插入的陽連接器16。通過將陽連接器的導入邊緣22插入進插座裝置的開口20中，陽連接器能與插座裝置配合。
與圖1一起參照圖2和3，陽連接器16包括凸形本體件24，圍繞著本體件，扁平柔性線路12圍前緣22卷繞。凸形本體件一般是平的和細長的，並包括一對鎖緊懸臂26，它們在本體件對置端並與本體件成整體。至少本體件由導電材料製造或覆蓋有導電材料鍍層，因此它是導電的，以便如下文所討論的那樣接地。鎖緊懸臂26在鄰近端26a處並在連接器前緣22附近與本體件整體連接。因此，鎖緊懸臂自由端26b能夠沿雙頭箭頭「B」的方向彎曲。一對鎖鉤26c從鎖緊臂的外面突起，以便與互補配合連接裝置上的相應鎖緊裝置接合，這種鎖緊裝置比如在導電的插座裝置18的開口20之內。最後，加高的肋或凸緣28沿本體件24的後端邊緣縱向地延伸，以便確定在它底下的槽30，扁平柔性線路12穿過該槽延伸，正如圖1的最佳顯示。
仍與圖1一起參照圖2和3。如圖1和2所示，一對橫向配置的定位銷32沿離開本體件24上部的方向向上突起，如圖3所示，3個定位銷34沿橫向排成一行，並沿離開本體件的方向向下突起。這些定位銷用於將扁平柔性線路12繞著陽連接器的前緣22固定於本體件上。
最後，陽連接器16包括一就地制模的彈性支承結構或肋36，它清楚地顯示在圖2中。如下文將知道的，支承肋關於本體件24寬度方向縱向延伸，並與扁平柔性線路12的下面接合，以使電路的信號導線偏壓，靠緊互補配合連接裝置的導線。彈性支承肋偏壓信號導線使之離開陽連接器與互補配合的連接裝置的導線，例如為觸點、端子或扁平線路連接。例如，配對的導線可配置在插座裝置18(圖1)的開口20之內。
顯示在圖1-3中並描述在上文的陽連接器16的實施例適於連接「雙面」扁平柔性線路12，它顯示在圖4-7中。扁平柔性線路包括細長的扁平柔性絕緣層38，在它的一側上具有橫向間隔的信號導線40帶，正如圖4和6的最佳顯示。接地導線(或導線)設置在絕緣層38相反的一側，並呈接地柵42的形式，正如圖5和7所示。接地柵有效地形成扁平柔性線路的屏蔽裝置。由於其透明度弱，雖然在附圖中不可見，但是信號導線和接地柵被絕緣材料柔性保護薄層覆蓋。薄片至少在矩形虛線44(圖4和6)區域是被切除的，以便沿可收縮性的支承肋36的上面顯露出信號導線40，從而導線能夠偏壓成與互補配合的裝置的導線接合。相似地，覆蓋住接地柵42的絕緣薄膜至少在虛線圓46(圖5和7)表明的區域內環繞著一對定位孔48被切除。最後，3個定位孔50形成在線路前緣52附近並穿過線路。圖4和5顯示的柔性線路在平面狀態，而圖6和7顯示線路，此時其圍繞著陽連接器16的本體件24的前緣22卷繞。
圖8顯示雙面扁平柔性線路12在如圖1所示，陽連接器16的邊緣28下方穿過槽30。對這一視圖來說，箭頭54指出電路的信號導線側(圖4和6)，而箭頭56表明電路的屏蔽或接地柵側(圖5和7)。因此，當電路固定在陽連接器16中並繞著連接器前緣22卷繞時，可收縮性的支承肋36有效地偏壓信號導線，使之沿箭頭「C」(圖8)方向離開本體件24。在陽連接器底部的定位銷34在一個區域內穿過柔性線路的定位孔50伸出，該區域既無信號導線也無接地導線。因此，定位銷34有效地固定住扁平柔性線路的前緣。
由於線路的信號導線側上的絕緣膜在44處(圖4和6)被切除，信號導線40在可收縮性的支承肋36的上面顯露，並面對箭頭「C」(圖8)的方向。但是，保護膜阻擋了導電的凸形本體件的任何其他部分與信號導線的連接，如圖8中表明為60的區域內。相似地，在電路的接地柵側的保護膜阻擋了接地柵42與連接器任何部分的連接，除了在定位銷32附近的切斷部46(圖5和7)內部之外。特別地，圖8顯示了其中之一的定位銷32穿過扁平柔性線路中的其中之一的定位孔48伸出。這些定位銷形成凸起，它們在切斷部46內與接地柵42連接。因此，接地柵為導電的連接器本體件24所共有，而本體件自身又能用於與無論何種類型插座裝置上的接地或屏蔽裝置連接，而插座裝置與陽連接器配合。
本發明設計新穎地應用原理，它根據美國1995年1月25日公布並轉讓給本發明受讓人的美國專利第5,384,435號，它可稱作為「可控彎月形」。另一方面，扁平柔性線路12的絕緣層厚度可小於0.050英寸，各定位孔48一般為圓形並有給定的直徑。定位銷32的橫截面尺寸大於圓孔48的直徑。定位銷32的橫斷面尺寸和圓定位孔48的直徑之間的偏差大約為孔直徑的5％至50％。
圖9和10顯示了陽連接器的一可選擇實施例，一般將它標記為16A。它包括凸形本體件24，圍繞著本體件24卷繞「單面」扁平柔性線路14。單面線路如圖9中由箭頭62所標明，它可稱作為「有效側」。
更特別地，圖10顯示的單面扁平柔性線路14包括信號導線40和一對接地柵42，接地柵42僅在細長信號導線的外側覆蓋絕緣層38的邊緣區域。單面電路14還包括一對定位孔48，它們穿過接地柵42，以及3個沿電路前緣52的定位孔50。
回過頭來參照圖9，陽連接器16A也包括一彈性支承肋36，它偏壓信號導線40，使之沿箭頭「C」方向離開凸形本體件24。圖9還顯示連接器的定位銷34穿過線路的定位孔50。
在圖9連接器16A和圖8連接器16之間的基本不同在於，連接器16A有一對定位銷64，它們沿與連接器16的定位銷32相反的方向伸出。通過比較圖8和9可以很容易發現這一點。當定位銷64穿過接地柵42(圖10)中的定位孔48伸出時，定位銷64與導電的連接器本體件有效地共有接地柵。定位銷64和定位孔48的形狀和尺寸還利用了「可控彎月形」原理的優點。
應當理解，本發明可以以其他特別的形式實施而不脫離本發明的精神或主要特徵。因此，所推薦的例子和實施例無論從哪方面看都應認為是例證性的和非限制性的，且本發明不受本文所給出的細節的局限。
權利要求
1.將屏蔽扁平柔性線路(12、14)的導線(40、42)與互補配合的連接裝置(18)的導線相互電連接的連接器裝置包括將扁平柔性線路定位在其上的連接器本體件(24)，本體件是導電的，且包括至少一個凸起(32、34)；和扁平柔性線路(12、14)，它定位在本體件上，並包括多個信號導線(40)和至少一個接地導線(42)，線路中的孔(48)接納上述凸起以便上述凸起與接地導線接合併由此與導電的連接器本體件(24)共有接地導線(42)。
2.按權利要求1的連接器裝置，其特徵在於，上述連接器本體件是凸形本體件(24)，圍繞著本體件卷繞扁平柔性線路(12、14)而信號導線(40)面向離開本體件的方向。
3.按權利要求1的連接器裝置，其特徵在於，上述扁平柔性線路(12)包括柔性絕緣層(38)，上述信號導線(40)沿至少一側絕緣層伸展，同時上述接地導線(42)沿相反一側的絕緣層伸展。
4.按權利要求3的連接器裝置，其特徵在於，上述接地導線包括接地柵(42)。
5.按權利要求1的連接器裝置，其特徵在於，在上述扁平柔性線路(12、14)中的孔(48)一般是圓的，上述凸起(32、64)的橫截面尺寸大於孔的直徑，凸起(32、64)的橫截面尺寸和孔(48)的直徑之間的偏差大約是孔直徑的5％至50％。
6.按權利要求1的連接器裝置，其特徵在於，上述扁平柔性線路(12、14)可定位在本體件(24)上，信號導線(40)面向離開本體件的方向，在本體件上還包括在柔性線路下方的可收縮性的支承結構(36)，以便彈性地向外偏壓信號導線。
7.按權利要求6的連接器裝置，其特徵在於，可收縮性的支承結構(36)是現場制模構件。
8.按權利要求7的連接器裝置，其特徵在於，上述現場制模構件(36)為彈性材料。
9.按權利要求8的連接器裝置，其特徵在於，上述現場制模構件(36)為矽橡膠材料。
10.將屏蔽扁平柔性線路(12)的導線(40、42)與互補配合的連接裝置(18)的導線互相電連接的連接器裝置包括將扁平柔性線路定位在其上的連接器本體件(24)，本體件是導電的，且包括至少一個凸起(32)，它沿離開本體件的方向伸出；和扁平柔性線路(12)定位在本體件上並包括一扁平柔性絕緣層(38)，多個信號導線(40)設置在絕緣層的一側並面向離開本體件的方向，至少一個接地導線(42)配置在絕緣層相反的一側並面向本體件，線路中的孔(48)接納與接地導線(42)連接的上述凸起(32)，由此與導電的連接器本體件(24)共有接地導線(42)。
11.按權利要求10的連接器裝置，其特徵在於，上述連接器本體件是凸形本體件(24)，圍繞著本體件卷繞扁平柔性線路(12)而信號導線(40)面向離開本體件的方向。
12.按權利要求10的連接器裝置，其特徵在於，上述接地導線包括接地柵(42)。
13.按權利要求10的連接器裝置，其特徵在於，在上述扁平柔性線路(12)中的孔(48)一般是圓的，上述凸起(32)的橫截面尺寸大於該孔的直徑，凸起(32)的橫截面尺寸和孔(48)的直徑之間的偏差大約是孔直徑的5％至50％。
14.按權利要求10的連接器裝置，它包括在本體件(24)上的可收縮性的支承結構(36)，它在柔性線路(12)的下方，以便向外彈性地偏壓信號導線(40)。
15.按權利要求14的連接器裝置，其特徵在於，上述可收縮性的支承結構(36)是現場制模構件。
16.按權利要求15的連接器裝置，其特徵在於，上述現場制模構件(36)為彈性材料。
17.按權利要求16的連接器裝置，其特徵在於，上述就現場模構件(36)為矽橡膠材料。
18.將屏蔽扁平柔性線路(14)的導線(40、42)與互補配合的連接裝置(18)相互電連接的連接器裝置包括將扁平柔性線路(14)定位在其上的連接器本體件(24)，本體件是導電的；扁平柔性線路(14)定位在本體件(24)上，它包括多個信號導線(40)和至少一個接地導線(42)，它們都在電路相同的一側，信號導線(40)面向離開本體件的方向，以便連接互補配合的連接裝置的導線，且線路中的孔(48)在接地導線(42)附近；和連接器本體件(24)上的凸起(64)遠離信號導線(40)，以便穿過上述孔(48)伸出，並與接地導線(42)連接，由此，與導電的連接器本體件(24)共有接地導線(42)。
19.按權利要求18的連接器裝置，其特徵在於，上述接地導線包括接地柵(42)。
20.權利要求18的連接器裝置，其特徵在於，在上述扁平柔性線路(14)中的孔(48)一般是圓的，上述凸起(64)的橫截面尺寸大於孔的直徑，凸起(64)的橫截面尺寸和孔(48)的直徑之間的偏差大約是孔直徑的5％至50％。
21.按權利要求18的連接器裝置，它包括在本體件(24)上的可收縮性的支承結構(36)，它在柔性線路(14)的下方，便於向外彈性偏壓信號導線(40)。
22.按權利要求21的連接器裝置，其特徵在於，上述可收縮性的支承結構(36)是現場制模構件。
23.按權利要求22的連接器裝置，其特徵在於，上述現場制模構件(36)為彈性材料。
24.按權利要求23的連接器裝置，其特徵在於，上述現場制模構件(36)為矽橡膠材料。
全文摘要
連接屏蔽扁平柔性線路(12、14)的連接器裝置包括線路可在其上定位的連接器本體件(24)。本體件是導電的,並包括至少一個凸起(32、64)。扁平柔性線路包括多個信號導線(40)和至少一個接地導線(42)。線路包括一孔(48),以便接納與接地導線連接的本體件的凸起(32、64),由此,導電的連接器本體件(24)共有接地導線(42)。
文檔編號H01R12/24GK1241047SQ9911019
公開日2000年1月12日 申請日期1999年7月7日 優先權日1998年7月8日
發明者H·N·埃特斯, R·M·富爾斯特, Y·勒波特爾, R·J·瓦特 申請人:莫列斯公司