專利名稱：扁平柔性電纜的雙螺旋導(dǎo)線的包扎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于互連電纜的電路模塊，尤其涉及利用適用于形成自支撐的互連電纜組件的一對扁平電纜對電纜進(jìn)行互連。
扁平柔性電纜(FFC)，“帶狀”電纜和其它的扁平電纜技術(shù)作為電氣系統(tǒng)的互連裝置在電子工業(yè)中是公知的。由扁平電纜提供的優(yōu)點(diǎn)包括其可以用作簡單、成本低的系統(tǒng)組件，并且容易用于大規(guī)模終端，因?yàn)楸馄诫娎|的全部導(dǎo)體按照已知的相互關(guān)系被固定在一個(gè)扁平的容易處理的陣列中。這種電纜例如可以通過涂覆和層疊操作或者通過刻蝕或黏附淀積技術(shù)被制造。
例如，帶狀電纜一般使用絕緣位移連接器終止，從而形成適用于印刷電路板，電路模塊和其它的電氣電子裝置的電纜組件。這種絕緣位移型連接器的保持力相當(dāng)?shù)停?jīng)常引起無意中的脫開或斷開。這種狀態(tài)通過使用鎖緊電纜連接器可以得到一定程度的補(bǔ)救。對于非鎖緊的扁平電纜連接器，一般附加粘結(jié)劑來改善連接器的保持力。
不幸的是，使用粘結(jié)劑導(dǎo)致了電纜組件成本的增加，盡管這種成本的增加小于鎖緊連接器的成本。此外，由于在匹配扁平電纜和扁平電纜連接器期間，需要可控地分配粘結(jié)劑，所以使用粘結(jié)劑增加了制造的復(fù)雜性。最后，在使用的粘結(jié)劑、電纜連接器和與電纜連接器連接的任何印刷電路板材料之間的熱脹系數(shù)的任何不匹配都可以在焊點(diǎn)中產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，當(dāng)長時(shí)間使用時(shí)，便可能發(fā)生故障。
因此，需要提供一種扁平電纜組件，其中可以使用沒有粘結(jié)劑的非鎖緊扁平電纜連接器，而不發(fā)生過多的機(jī)械故障。
上述的和現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的缺點(diǎn)借助于本發(fā)明的方法和裝置克服了，本發(fā)明提供一種扁平電纜組件，其中采用兩個(gè)或多個(gè)具有各自的非垂直的近端連接器和各自的非垂直的遠(yuǎn)端連接器的電纜形成基本上直的螺旋結(jié)構(gòu)，從而提供一種自支撐的電纜組件，同時(shí)減少在端接點(diǎn)上的機(jī)械應(yīng)力。
通過結(jié)合附圖閱讀下面的詳細(xì)說明，可以更容易地理解本發(fā)明，其中

圖1說明一種扁平電纜組件；
圖2-4說明按照本發(fā)明的實(shí)施例改進(jìn)的扁平電纜組件；以及圖5說明用于形成按照本發(fā)明的雙螺旋電纜組件的方法的流程圖。
為了便于理解，在所有的附圖中使用相同的標(biāo)號表示相同的元件。
圖1說明一種扁平電纜組件。具體地說，圖1說明通過扁平柔性電纜(FFC)組件(CA)被連接到電路模塊140的印刷電路板(PCB)，所述扁平柔性電纜組件包括一對扁平電纜130A和130B，它們具有各自的第一端端接連接器或近端端接連接器110A和110B以及各自的第二端或遠(yuǎn)端端接連接器120A和120B。即，第一電纜組件由連接器110A，F(xiàn)FC 130A，和連接器120A構(gòu)成，而第二電纜組件由連接器110B，F(xiàn)FC 130B，和連接器120B構(gòu)成。
各自的第一端端接連接器110A和110B使帶狀電纜130A，130B和PCB 105相連，而各自的第二端端接連接器120A和120B使帶狀電纜130A，130B和電路模塊140相連。端接連接器110A，110B，120A，120B包括標(biāo)準(zhǔn)的帶狀電纜端接連接器，例如絕緣位移型連接器。
參見圖1，注意在PCB 105上具有各種電子元件。因?yàn)楸辉O(shè)置在PCB 105上的具體的電子元件和本發(fā)明無關(guān)，這些電子元件將不再詳細(xì)討論。不過，應(yīng)當(dāng)注意所述各種電子元件可以包括用于發(fā)射射頻(RF)信號或其它電磁輻射的電子元件，或者包括受RF輻射或其它電磁輻射的影響的電子元件。如同下面更詳細(xì)說明的，本發(fā)明可以有利地減少來自電纜組件的射頻發(fā)射和其它的電磁發(fā)射。
圖2說明按照本發(fā)明的實(shí)施例對圖1的電纜組件進(jìn)行的在空間上的改進(jìn)。具體地說，圖2說明圖1的電纜組件，其包括近端連接器110A，110B，扁平電纜130A，130B，以及各自的遠(yuǎn)端連接器120A，120B。如前所述，電纜組件CA的近端終止在印刷電路板105上，而遠(yuǎn)端終止在電路模塊140上。現(xiàn)在參看圖2，所示的電路模塊140被轉(zhuǎn)動了180度，借以使扁平電纜130A，130B和各個(gè)遠(yuǎn)端連接器120A，120B也作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動，如圖所示。
圖3說明按照本發(fā)明的實(shí)施例對圖2所示的電纜組件在空間上進(jìn)行的改進(jìn)。具體地說，圖3說明電路模塊140和圖2的相應(yīng)的電纜組件CA又被轉(zhuǎn)動了180度，從而相對于圖1的最初的電纜組件CA轉(zhuǎn)動了360度。用這種方式，便形成了雙螺旋電纜組件結(jié)構(gòu)。即，通過使遠(yuǎn)端連接器120相對于近端連接器110轉(zhuǎn)動360度，第一、第二扁平電纜130A、130B適用于形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。具體地說，圖3所示的雙螺旋結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)扁平電纜組件(雖然可以使用兩個(gè)以上的扁平電纜組件)，它們具有各自的非垂直的近端端接裝置和各自的非垂直的遠(yuǎn)端端接裝置，所述遠(yuǎn)端端接裝置(通過轉(zhuǎn)動)適用于形成基本上直的螺旋結(jié)構(gòu)，從而提供一種自支撐電纜組件。用這種方式，可以減少在電纜組件端接點(diǎn)上的機(jī)械應(yīng)力，可以減少電磁輻射的傳輸，并且可以減少對于接收的電磁輻射的敏感性。每個(gè)非垂直的近端端接連接器可以認(rèn)為是直線的或基本上是直線的(平行的或基本上平行的)，并和另一個(gè)非垂直的近端端接連接器緊密相鄰。各個(gè)非垂直的遠(yuǎn)端端接連接器以類似方式彼此相互定位。
圖4表示被安裝在電子設(shè)備內(nèi)的圖3的電纜組件。具體地說，圖4表示上面參照圖1-3所述的電纜組件，其中PCB 105和電路模塊140被固定在一個(gè)公共殼體內(nèi)，借以表示按照本發(fā)明形成的雙螺旋電纜組件的實(shí)際應(yīng)用。
圖5表示用于形成按照本發(fā)明的電纜組件的方法的流程圖。具體地說，圖5表示適用于其中可使用雙螺旋電纜組件的制造或修理環(huán)境下的一種方法500的流程圖。
方法500在步510進(jìn)入，然后進(jìn)行步520，確定為提供合適的電路互連所需的扁平電纜的長度。即，參看塊515，使用參數(shù)例如兩端之間的最小長度、雙螺旋的最小/最大松弛和任何“維修環(huán)”確定扁平電纜的長度。兩端之間的最小距離包括在用于電氣連接兩個(gè)電路的電纜組件內(nèi)的近端連接器和遠(yuǎn)端連接器之間的最小距離(例如在PCB105的連接器110和電路模塊140的連接器120之間的最小距離)。雙螺旋最小松弛這個(gè)參數(shù)包括在雙螺旋電纜組件結(jié)構(gòu)內(nèi)的對于最小的松弛量所需的長度余量。應(yīng)當(dāng)注意，小于最小松弛參數(shù)的長度在對各個(gè)連接器沒有過大的應(yīng)力的情況下將不能形成雙螺旋電纜組件的電纜組件。雙螺旋最大松弛參數(shù)包括在雙螺旋電纜組件結(jié)構(gòu)內(nèi)對于最大松弛量的長度余量。應(yīng)當(dāng)注意，大于最大松弛參數(shù)的長度將得到“下垂”的雙螺旋電纜組件，這是不利的，這可能使得需要附加的固定裝置，例如夾具以便在兩個(gè)電路連接器之間正確地布線?！熬S修環(huán)”包括用于接近使用雙螺旋電纜組件連接的電氣元件所需的長度余量。然后，方法500進(jìn)入步530。
在步530，使用確定的長度形成基本的電纜組件。即，使用在步520確定的長度參數(shù)形成單個(gè)的或基本的扁平電纜組件。必須注意，基本扁平電纜組件可以使用單獨(dú)的連接器或者公共的連接器被形成。然后，方法500進(jìn)入步540。
在步540，被形成的扁平電纜組件被這樣設(shè)置，使得連接器處于正確的垂直關(guān)系。即在具有單獨(dú)的連接器的多個(gè)FFC的情況下，各個(gè)近端連接器以及遠(yuǎn)端連接器被這樣對準(zhǔn)，使得電纜組件基本上是直線(即共平面或平行平面)。然后方法500進(jìn)入步550。
在步550，采用被形成并被定向的扁平電纜組件用于形成本發(fā)明的雙螺旋結(jié)構(gòu)。即，被定向的扁平電纜組件的一端(近端或遠(yuǎn)端)例如被轉(zhuǎn)動360度，使得形成上面參照圖1-4所述的雙螺旋結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)不必精確地轉(zhuǎn)動360度。而是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以轉(zhuǎn)動大于360度或者小于360度。例如，通過轉(zhuǎn)動大于360度，可以形成較緊的雙螺旋結(jié)構(gòu)，其可以允許較大的初始電纜長度(例如為了提供較大的維修環(huán))。通過轉(zhuǎn)動小于360度，可以形成較松的雙螺旋結(jié)構(gòu)，其可以允許較短的初始電纜長度。然后方法500進(jìn)入選擇步驟560。
在選擇步驟560，連接自適應(yīng)的雙螺旋扁平電纜組件。即，在步560，例如PCB 105和電路模塊140等電路使用在步550提供的雙螺旋電纜組件進(jìn)行連接。然后方法500通過執(zhí)行步570而退出。
通過控制電纜130A，130B的長度，按照本發(fā)明形成的雙螺旋電纜組件(或?qū)Ь€包扎)將在電纜兩端(即電纜組件的近端和遠(yuǎn)端)之間以相當(dāng)直的直線被保持固定。這意味著，如果電纜組件CA的所需位置使得在兩端之間是一條直線，則雙螺旋導(dǎo)線包扎將能夠容易地被實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明人注意到，這種電纜位置在電子工業(yè)中是普遍的。因而，可以預(yù)料，導(dǎo)線包扎組件在電纜導(dǎo)線包扎領(lǐng)域內(nèi)將具有廣泛的應(yīng)用。
有利的是，本發(fā)明的雙螺旋導(dǎo)線包扎不使用額外的特征或零件就可以實(shí)現(xiàn)。具體地說，注意到，這種雙螺旋導(dǎo)線包扎電纜靠其自身支撐而被定位，從而避免使用夾具或其它用于提供這種支撐的裝置。此外，因?yàn)橛蛇@種導(dǎo)線包扎施加于連接器上的力相當(dāng)?shù)?，所以可以使用?biāo)準(zhǔn)的絕緣位移連接器而不用凝膠或其它的鎖緊機(jī)構(gòu)來克服由電纜應(yīng)力施加的力和減少連接故障。
雙螺旋導(dǎo)線包扎結(jié)構(gòu)在電纜組件內(nèi)產(chǎn)生額外的松弛。和直接在兩個(gè)模塊(例如PCB 105和電路模塊140)之間連接電纜相比，雖然這可能增加一些電纜的成本，但是這種松弛具有重大優(yōu)點(diǎn)。具體地說，如果電纜組件在處理期間收到拉力，這在裝配與/或試驗(yàn)期間是經(jīng)常發(fā)生的，則這種拉力不會直接被傳遞到連接器110或120上。即，在這種電纜組件上的力只簡單地使電纜松開，而不會被傳遞到電路連接器上。如果雙螺旋被完全拉緊，其也仍然能夠被容易地拉出。不過，估計(jì)在雙螺旋中具有足夠的松弛，使得能夠經(jīng)受一般在裝配與/或電子裝置試驗(yàn)期間進(jìn)行的最粗暴的處理。
有利的是，雙螺旋電纜導(dǎo)線包扎增加了電纜組件的電磁屏蔽。即，以類似于扭絞的電纜對的方式，雙螺旋電纜組件形式纏繞兩個(gè)扁平柔性電纜，使得由通過電纜的電流產(chǎn)生的各個(gè)電磁場相互抵銷。用這種方式，本發(fā)明的雙螺旋電纜組件和其它的電纜組件相比不易受到輻射能量的影響，同時(shí)也不易受到外部輻射的影響。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以用于這樣的“雙”螺旋電纜組件的范圍內(nèi)，其中提供有兩個(gè)以上的扁平電纜或兩個(gè)以上的電纜子部件。即，按照本發(fā)明的技術(shù)，可以用于具有各自的非垂直近端連接器和非垂直遠(yuǎn)端連接器的多個(gè)電纜子組件，從而提供雙螺旋或其它螺旋的結(jié)構(gòu)。此外，雖然本發(fā)明主要在電纜(即包括用于傳導(dǎo)電信號的電導(dǎo)體的電纜)的范圍內(nèi)進(jìn)行了說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明也可以用于其它形式的信息信號導(dǎo)體。例如可以用于光纜或其它以平面形式設(shè)置的非導(dǎo)電的信息承載通道，這些都在用于形成本發(fā)明的螺旋結(jié)構(gòu)的扁平電纜的范圍內(nèi)。
雖然值說明了包括本發(fā)明的教導(dǎo)的一個(gè)實(shí)施例，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，還有包括本發(fā)明的這些教導(dǎo)的許多實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括第一扁平電纜(130A)，用于在第一組端子(110A)和第二組端子(120A)之間傳遞電信號；第二扁平電纜(130B)，用于在第三組端子(110B)和第四組端子(120B)之間傳遞電信號；所述第一組端子(110A)和所述第三組端子(110B)共享一個(gè)共同的方位；所述第二組端子(120A)和所述第四組端子(120B)共享一個(gè)共同的方位；其特征在于，使用所述第一和第二扁平電纜(130A，130B)形成一種雙螺旋結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于通過使所述第一和第三組端子(110A，110B)或所述第二和第四組端子(120A，120B)轉(zhuǎn)動180度以上而使所述第一和第二扁平電纜(130A，130B)形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于通過使所述第一和第三組端子(110A，110B)或所述第二和第四組端子(120A，120B)轉(zhuǎn)動360度以上而使所述第一和第二扁平電纜(130A，130B)形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述第一和第二扁平電纜(130A，130B)具有對于被選擇的兩端之間的最小長度確定的長度參數(shù)，以便實(shí)現(xiàn)所需的連接和被分配給所述的雙螺旋電纜結(jié)構(gòu)的最小的松弛量。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述長度對于在所述雙螺旋電纜組件內(nèi)所允許的最大松弛量被確定。
6.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)動量大于360度。
7.一種裝置，包括一組扁平電纜組件(130A，130B)，其具有各自的非垂直近端連接器(110A，110B，120A，120B)，和各自的非垂直的遠(yuǎn)端連接器(110A，110B，120A，120B)，其特征在于其中使用所述扁平電纜組件形成一種基本上直的螺旋結(jié)構(gòu)，借以提供一種自支撐的電纜組件。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于通過使所述非垂直近端連接器(110A，110B，120A，120B)或所述非垂直的遠(yuǎn)端連接器(110A，110B，120A，120B)至少轉(zhuǎn)動180度，使所述一組電纜組件(130A，130B)形成所述雙螺旋結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)動量大于180度。
10.一種用于提供電纜組件(130A，130B)的方法，包括以下步驟確定在所述電纜組件中使用的一組扁平電纜的每個(gè)的長度；按照所述確定的長度形成一組基本的扁平電纜組件(130A，130B)；使所述形成的扁平電纜組件的每一個(gè)定向，使各個(gè)近端連接器(110A，110B)以及各個(gè)遠(yuǎn)端連接器(120A，120B)基本上具有共同的方位，其特征在于通過轉(zhuǎn)動所述一組近端連接器和所述遠(yuǎn)端連接器之一，把所述形成的扁平電纜組件(130A，130B)改裝成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述扁平電纜(130A，130B)的長度對于兩端之間的最小長度確定，使得實(shí)現(xiàn)所需的連接和被分配給所述雙螺旋電纜結(jié)構(gòu)的最小的松弛量。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述長度對于在所述雙螺旋電纜組件內(nèi)允許的最大松弛量被確定。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于還包括把所述電纜組件的近端或遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)動一個(gè)附加的量的步驟。
全文摘要
一種用于提供一種扁平電纜組件的方法和裝置,其中采用兩個(gè)或多個(gè)具有各自的非垂直的近端連接器和各自的非垂直的遠(yuǎn)端連接器的電纜形成基本上直的螺旋結(jié)構(gòu),從而提供一種自支撐的電纜組件,同時(shí)減少在端接點(diǎn)上的機(jī)械應(yīng)力。
文檔編號H02G3/30GK1329377SQ01119048
公開日2002年1月2日 申請日期2001年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月12日
發(fā)明者R·M·菲特爾斯通 申請人:湯姆森許可公司