專利名稱：帶壓緊連接器的電纜組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多線電纜，具體涉及小規(guī)格同軸線。
背景技術(shù)：
與概述高速的數(shù)據(jù)與信號傳輸率受到傳輸中所用導線特性的限制。對于具有由軟多線電纜連接的分立部件的電子系統(tǒng)來說，信號速率不僅受到此電纜所用軟線性質(zhì)的限制，還受制于此電纜與各個部件間的連接裝置。
在高速應(yīng)用中可以采用種種高速電纜，包括高性能的同軸線、雙絞線或其他構(gòu)型的線。任何選用的電纜具有一定的帶寬或頻率性能，而且可以采用低壓差分信號(LVDS)來限制可能對其他電子功能產(chǎn)生電磁干擾的開關(guān)噪聲。電纜的帶寬雖則在理論上有其最大值，但在實際應(yīng)用中，帶寬常會嚴格地受到電纜與電路板之間連接部件的限制，要不然，相應(yīng)系統(tǒng)中通常所用的其他元器件也會限制有效的帶寬。不同類型連接器之間結(jié)合處的不連續(xù)性會導致反射與阻尼振蕩，從而時鐘周期的時間需要延長。此外，不同線路的傳輸時回差會產(chǎn)生偏斜，這同樣需要延長時間以包含各條線路上發(fā)送出的信號到達其目的地的時間范圍。
通常，電纜與元器件間的連接在電纜的各端需有連接件。連接器能簡便地連接到電纜以及諸如電路板等部件上。對于需要電纜與元器件有可分離性的系統(tǒng)，電纜的各端可包括兩個匹配的連接器部件，一個連接到電纜端而另一個連接到電路板上。這類連接器各產(chǎn)生若干的不連續(xù)點，將帶寬限制到電纜的理論性能之下。這種不連續(xù)性發(fā)生于電路板與一個連接器部分連接處，在此處，這一連接部分是與相應(yīng)的其他連接部分配合且與電纜線連接。這些不連續(xù)點的積累效應(yīng)據(jù)認為在某些情形下會使頻率帶寬減小約一半。
傳統(tǒng)的連接器除會影響到傳輸性能外，還會使高速電纜系統(tǒng)顯著增大成本與體積。這樣的連續(xù)器必須安裝到元器件板以及電纜之上，而且需要花費熟練工。電纜線和電路系統(tǒng)部件可能是由不同的供應(yīng)商提供，各帶有需配合的連接器的一部分，使得不匹配性成為問題。此外，電纜制造商可能會有指定不同連接點的用戶，要求貯備不同的部件。制造成本也就會顯著增加，因為此具有眾多導線的電纜必須仔細地裝配才能保證各導線能連接到各連接器上的合適接點處。
本發(fā)明通過提供具有許多同軸線的電纜而突破了現(xiàn)有技術(shù)的種種限制。每根同軸線具有由絕緣材料護層包圍的中央導線，而此護層又為導電屏蔽件包圍。這些線于其一端并排成行并于此連接一終端件。此終端件具有兩個相對的主面，第一個面上有一列第一接點而在相對的面上有一列第二接點，每個第一接點電連一相應(yīng)的第二接點。導線元件的每個中央導線連接到一個相應(yīng)的第一接點上。電子器件可在各端包括電路板，板上有接點排列成可與第二接點形成擠壓接觸。上述終端件可夾在一壓板與上述電路板之間，用彈性體彈簧件保持這種壓緊，同時用終端件與電路板中的針孔保證接點對準。
附圖簡述

圖1是依據(jù)本發(fā)明一最佳實施例的電子元器件系統(tǒng)中電纜組件的透視圖。
圖2是圖1實施例的電纜組件終端的部件分解圖。
圖3是圖1實施例的終端的放大剖面圖。
最佳實施例的詳述圖1示明的電子系統(tǒng)10具有第一電子器件12、第二電子器件14與電線組件16。這些器件可以是任何類型的。此第一與第二器件可以分別是基礎(chǔ)計算機與外圍設(shè)備或例如是醫(yī)用超聲成像機與變換器。上述電子器件可以具有如圖所示由軟電纜連接的獨立機殼，或可以是在通用機殼之內(nèi)由電纜連接的分立的電子元器件。每個器件包括有電路件20、22，這在最佳實施例中是剛性的平面印刷電路板，而在另一些實施例中則可以包括軟電路、集成電路芯片、陶瓷電路、混合電路件或可以是具有將于以下討論的暴露的導電接點的任何電路。
圖2示出電纜組件16的一端與一器件板22之間連接情形的分解圖。此器件板的界面區(qū)24有一對分開的通孔26。在這兩個通孔之間是接點30的一個陣列28。每個接點都與其余接點電獨立，同時通過跡線(未圖示)與此板22上其他電路系統(tǒng)連接。上述接點陣列在一條軸線上與孔26對準排成一直線，而這些接點沿此直線均勻地排列。各個接點取長條形式，定向成垂直于此陣列所成的直線并與其他接點平行。在此最佳實施例中共有20個接點，但此數(shù)目視需要可有很大變化，同時要以電纜中的導線數(shù)為基礎(chǔ)，這將于下面論及。在此最佳實施例中，上述接點鍍金或鍍其他抗侵蝕的金屬，以提供能延長器件壽命的低電阻接點。這些接點最好分開成中心距為0.025英寸，但可視需要而定在0.015～0.100英寸的范圍內(nèi)變動。第二板接點32位于接點陣列28鄰近。第二接點是與接點陣列28一樣長的長條并與此陣列平行。接點32也與另一板電路系統(tǒng)(未圖示)連接。
此電纜組件包括并列排成帶狀形式的細同軸線36構(gòu)成的束34。每根同軸線包括中央導線40，導線40上包覆以絕緣材料層42。此絕緣層由屏蔽層44包圍，屏蔽層44再為絕緣材料外套46包圍。在此最佳實施例中，這些外套形成一個單元，使得相鄰的線沿其全長結(jié)合到一起。在另一實施例中，這些同軸線可在其兩端部結(jié)合成帶狀而讓其中間部分松弛，使它們可納置于另一外護層中而形成圓形電纜表面。在組裝之前，將電纜的一段剝開成圖示構(gòu)型，其中各中央導線的一部分伸到此護層之外。雖然出于說明目的上述屏蔽層圖示成終止于上述護層的端部之前，但它最好延到此護層端部。上述外套要往回剝開到足以在各個線上露出部分護層。對于要求在各端作這種連接的實施例則在上述束的各端作類似地剝開，而另一些實施例則可能只有一端要這樣地剝開，讓另一端用傳統(tǒng)方式連接。
在此最佳實施例中，上述中央導線是具有38線規(guī)的單段銅絲，但這一線規(guī)可視需要而定在44～36的范圍內(nèi)變動。絕緣材料層由FEP形成，具有0.0045英寸壁厚而外徑為0.013英寸，但此壁厚可以視需要而定在0.0065～0.065英寸的范圍內(nèi)變動。此護層由17股44線規(guī)的銅絲卷繞形成。外套則由PVC形成為使整個帶厚約0.025英寸，但根據(jù)需要，此厚度所在0.015～0.100英寸范圍內(nèi)變動。各同軸線的中心距在此最佳實施例中為0.025英寸，但根據(jù)需要，此中心距可在0.015～0.100英寸范圍內(nèi)變動。
所述電纜組件在其一或兩端包括終端片件50。這種片件是FR4形成的厚為0.060英寸的平面件。該片件基本上是剛性的，雖然在另一實施例中允許有一些彈性。這樣的片件取扁橢圓形并與它所附著的電纜束的軸線正交。片件50具有頂面52與底面54，頂面上一組導電的頂接點60的陣列56沿該片件的長軸取向，相互分開一與電纜帶中同軸線的中央導線間距相對應(yīng)的間距。第二頂接點61延伸到與該陣列相等的長度并與其平行分開。此片件的底面包括接點組成的圖案，此圖案則是上述器件板上接點的鏡面像，因而此器件底面上的接點可以與此板界面區(qū)上的接點重疊，另一器件上的相應(yīng)接點只能在各接點之間形成一對一的接觸。正如下面將會討論到的，在各頂接點與對應(yīng)的底接點之間存在有導電通路。上述終端片件包括一對延伸的耳件62，每個耳件62限定出一個孔64，此孔64的尺寸與定位與板22上的對應(yīng)孔26相同。
壓板或蓋板件66的尺寸取定為可覆蓋整個上述片件，同時限定出一對類似的孔70與此片件和器件板上的孔對準。蓋板件的下表面所取外形可容納同軸線的端部與該終端片件，而它的上表面則限定出環(huán)繞各孔70的同心凹座72以容納彈簧墊圖74。在此最佳實施例中，上述蓋板件是由具有電絕緣特性的剛性熱塑性材料形成。有一對銷釘76，它所有的桿80尺寸足以緊配合到上述蓋板件、片件與器件板的孔內(nèi)。銷釘頭82與開縫的錐形鼻件84各自具有的相對臺肩表面86分開一段選定的距離，以在安裝時壓緊上述彈簧墊圈。
圖3示出組裝好和已連接的電纜終端。此電纜組件在組裝時將帶端定位成與終端片件對準，以使各中央導線坐落于一個對應(yīng)接點60的頂部上而讓所有屏蔽件44都坐落于接點61的頂上，且使得這些屏蔽件不同任何接點60接觸。然后用軟熔焊接工藝將這些同軸線焊定就位。因而隨著一或兩個這些端部被焊接好后，電纜組件便完成了而可以存儲、備用并在以后安裝或發(fā)送到由另一部門進行安裝的地點。
如圖3所示，所述終端片件50的兩側(cè)上包括前述的接點陣列。下側(cè)包括的一組下接點90定位并成形為可覆蓋板的接點30。第二下接點92則覆蓋板上的接點32。為使片件50各側(cè)上的接點之間通連，于此片件中限定出一通路94并覆蓋以金屬板以使各個頂接點60與對應(yīng)的底接點90連接。類似地，若干通路96也被覆蓋金屬板以在接點61與92間提供連接。
安裝時，片件50的下接點90借助所夾的彈簧墊圈74的力壓抵到板的接點30之上。名義上，這些墊圈各提供分布于這種接點區(qū)上的彈簧力，以給每個接點提供足以保證有電阻的接觸。前述銷釘?shù)妮S線100與接點30、90的中心對準，以提供均勻分布的力。在另一實施例中，能夠在所述蓋板件與電纜終端片件之間提供可壓縮的彈性件102，以代替彈簧墊圈或除彈簧墊圈外還提供工作中的彈簧力。
在此最佳實施例中，上述精細分開的接點出于標準化和便利的目的是用“金點”圖案排列。但任何其他標準的和慣用的導電接點圖案都是可以采用的。
上面根據(jù)最佳實施例和其他的實施例進行了說明，但這并非用來限制本發(fā)明的。例如，所述的同軸線可以比實際上分開器件板接點的情形排列得更密(例如在器件板的精度受到限制時)。這樣一種實施例形式可以采用一個以上的器件板接點陣列，以使各個陣列的間距較寬但仍可提供足夠的接點數(shù)。另外，前述終端片件可以采用延伸的跡線來連接頂接點與底接點，而能使底接點比頂接點分得較開。
權(quán)利要求
1.電纜組件，此組件包括許多同軸線件；每個線件具有由絕緣材料護層包圍的中央導線，而這種護層由導電屏蔽件包圍；上述線件在其各個線件的第一端并列地排成一行；與這種線件連接的終端件；此終端件具有兩相對的主面，第一面上有一列第一接點而相對面上有一列第二接點，各個第一接點與對應(yīng)的第二接點電連接；而各個所述線件的中央導線與對應(yīng)的一個第一接點成有電阻的連接。
2.權(quán)利要求1所述的電纜組件，其中所述終端件具有與各線件的屏蔽件連接的第三接點。
3.權(quán)利要求1所述的電纜組件，其中所述線件排列成扁平帶狀。
4.權(quán)利要求1所述的電纜組件，其中包括在線件相對端上對應(yīng)的第二終端件。
5.權(quán)利要求1所述的電纜組件，其中所述終端件確定一配準件。
6.權(quán)利要求1所述的電纜組件，其中所述配準件包括至少一對孔。
7.權(quán)利要求1所述的電纜組件，其中所述平面元件為扁平部件。
8.權(quán)利要求1所述的電纜組件，其中所述平面元件是軟片件。
9.電子布線組件，此組件包括印刷布線件；具有相對兩端的電纜組件，它們一端與該印刷布線件連接；包括多根同軸線而每根同軸線各有中央導線和環(huán)繞的屏蔽件的電纜組件；此電纜組件在至少一端具有終端件并連接到每個同軸線上；此終端件則具有兩個相對的主面，第一面上有一列第一接點分別與同軸線的中央導線連接，相對面上有一列第二接點，各個第一接點與對應(yīng)的第二接點電接；每個第二接點疊置并壓緊地接觸上述印刷布線件上一列導電接點中的一個對應(yīng)接點。
10.權(quán)利要求9所述的電子布線組件，其中所述印刷布線件是電路板。
11.權(quán)利要求9所述的電子布線組件，其中還包括一與所述電纜組件各端連接的印刷布線件。
12.權(quán)利要求9所述的電子布線組件，其中還包括連接到印刷布線件上的壓板而以所述終端件夾在這兩者之間。
13.權(quán)利要求12所述的電子布線組件，其中還包括將所述終端件偏壓在前述布線件上的加壓件。
14.權(quán)利要求9所述的電子布線組件，其中所述印刷布線件限定第一組孔而該終端件限定與此第一組孔對準的相應(yīng)第二組孔。
15.權(quán)利要求14所述的電子布線組件，其中還包括緊配合到各所述第一孔中的銷釘，各個銷釘同時緊配合到上述第二孔中。
16.權(quán)利要求15所述的電子布線組件，其中所述各銷釘是將該終端件壓緊保持到前述電路板上的緊固件。
17.權(quán)利要求9所述的電子布線組件，其中所述第一接點排成直線而其中所述線件在兩端緊密地排成帶狀。
18.權(quán)利要求9所述的電子布線組件，其中所述終端是軟片件。
19.電子布線組件，組件包括一對電路板；具有兩個相對端的電纜組件，它們各端連接到相應(yīng)的一塊電路板上；包括多根同軸線而每根同軸線各有中央導線和環(huán)繞的屏蔽件的電纜組件；該電纜組件在其各端還有終端件并與各同軸線連接；各個終端件是具有兩個相對主面的軟片件，第一面上有一列第一接點分別與同軸線的中央導線連接，相對面上有一列第二接點，各個第一接點與對應(yīng)的第二接點電連接；每個第二接點疊置并壓緊地接觸上述對應(yīng)的電路板上一列導電接點中相應(yīng)的接點；與上述電路板相連接的壓板，而前述終端件則夾在此兩板件之間，以及彈性加壓件壓緊地容納于此壓板和印刷布線件之間而將所述第二接點偏壓到此電路板的導電接點上。
20.權(quán)利要求19所述的電子布線組件，其中所述終端件包括在前述第一面上的細長形接點，而其中各同軸線的圍繞屏蔽件則與該細長形接點連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括多根同軸線的電纜，每根同軸線具有由絕緣材料護層包圍的中央導線，而此護層又為導電屏蔽件包圍。同軸線在與終端件連接的一端并列地排成行。此終端件有兩相對主面，第一主面上有一列第一接點而第二主面上有一列第二接點，各第一接點與相應(yīng)的第二接點電連。各同軸線的中央導線與對應(yīng)的一個第一接點連接。電子器件可在各端包括電路板而以其上設(shè)置的接點與第二接點壓緊接觸。終端件可夾在一壓板與電路板之間而借彈性體彈簧保持壓緊，終端件上各針孔與電路板保證接點對準。
文檔編號H05K3/36GK1545751SQ02816393
公開日2004年11月10日 申請日期2002年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月20日
發(fā)明者伊馬德·蘇伯, 伊馬德 蘇伯 申請人:勒德洛公司