专利名称：具有温度传感器的柔性电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有温度传感器的柔性电路。
背景技术：
连接器组件用于许多应用中，例如用于通过电气系统传送信号和/或功率的服务器、路由器和数据存储系统。连接器组件通常包括背板或中板电路板，母板和多个子卡。连接器组件还包括附着在电路板上的一个或多个电连接器，用于当子卡被插入电气系统中时将子卡和电路板互连。柔性电路可以电耦接到子卡和电路板来在其间传送功率和数据信号。电气系统包括耦接到电路板的元件。柔性电路在电气系统的元件之间传送信号和/或功率。已经提出了使用温度传感器来监测元件的温度或监测电路板和子卡的温度的电气系统。基于元件或电路板的温度，该系统确定系统内的元件的完整性。然而，通常的温度传感器配置受到某些限制。一般地，柔性电路包括由细铜形成的导电路径。在工作期间，功率和/或数据信号通过柔性电路的导电路径发送。电气系统的工作在柔性电路中产生大量的热量。由于铜导电路径的厚度的限制，柔性电路可能过热。柔性电路中产生的热量不同于和独立于电路板和元件所产生的热量。因此，如果电路板的温度保持稳定，柔性电路中的热量可被忽略。柔性电路的热量会造成导电路径和/或柔性基片的损坏，进而造成电气系统故障和/或损坏。因此，需要一种具有温度监测装置的柔性电路。
发明内容
根据本发明，一种配置成电耦接电路板的柔性电路包括具有相对的电路板配合端的柔性体和沿着柔性体延伸以电耦接到电路板的导电路径。柔性电路包括温度传感电路， 该温度传感电路包括具有耦接到温度传感器的远端的引线和邻近一个电路板配合端的温度触点。温度传感器位于电路板配合端之间沿着柔性体的中间位置，并且温度触点配置为传送来自于温度传感器的代表局部温度的温度信号。
图1是根据一实施例形成的电气系统的透视图；图2是根据一实施例形成的柔性电路的平面图；图3是图2所示的柔性电路的实施例的平面图；图4是根据另一实施例形成的柔性电路的平面图；图5是根据另一实施例形成的柔性电路的平面图；图6是根据一实施例形成的柔性电路的横截面图；图7是根据另一实施例形成的柔性电路的横截面图；图8是根据另一实施例形成的柔性电路的横截面图；图9是根据另一实施例形成的柔性电路的横截面图。
具体实施例方式图1是根据一个实施例形成的电气系统100的透视图，其包括可移除的卡连接器组件102和主电路板104。卡连接器组件102包括具有表面107的辅助电路板106和耦接到辅助电路板106的表面107的电连接器组件110。卡连接器组件102具有前端169和后端171，并且辅助电路板106由侧边沿1对、125、1沈和127限定。电连接器组件110配置为沿着主电路板104的表面105可移除地耦接到配合触点的系统触点阵列120。作为电气系统100的一个例子，卡连接器组件102可以是刀片服务器的一部分，主电路板104可以是服务器系统的母板。然而，如图1所示的电气系统100可以是各种其他的电气系统，例如路由器系统或数据存储系统。电连接器组件110包括具有配合侧112的电路组件114和一个或多个柔性电路 116。通过在其间提供导电路径，电路组件114可通信地耦接主和辅助电路板104和106。 配合侧112还包括一个或多个可移除的触点阵列，其配置为朝向和远离主电路板104上的配合触点的触点阵列120移动。当卡连接器组件102和主电路板104要接合时，卡连接器组件102可在纵向配合方向上沿着表面105前进(S卩，沿着纵向轴180)。例如，卡连接器组件102可滑动地接合引导部件115，其在图1中表示为轨道，并且滑向相对于触点阵列120的预定位置和取向。一旦卡连接器组件102沿着触点阵列120正确地定位，配合侧112可被移动来接合触点阵列。如下面将更详细地描述，这里描述的实施例配置为减少柔性电路116的过热和损坏。如图2-4所描述，根据某些实施例，提供能够使电连接器组件110测量柔性电路116的温度的结构。图2是根据一个实施例被使用的柔性电路200的平面图。柔性电路200可被用来替代图1所示的柔性电路116。柔性电路200包括一对电路板配合端202和204。电路板配合端202和204由刚性材料制成并配置为耦接到一对电路板中的一个。柔性体206在电路板配合端202和204之间延伸。柔性体206由柔性高分子膜制成，例如聚酯纤维、聚酰亚胺、聚乙烯和/或聚醚亚胺。柔性体206的厚度与柔性体206的柔性成比例。柔性体206 包括一对侧面241和位于电路板配合端202和电路板配合端204的中央的中间点M0。电路板配合端202包括接口 208，其配置为耦接到电路板，例如图1所示主电路板104。电路板配合端204包括接口 210，其配置为耦接到另一电路板，例如辅助电路板106。接口 208和210可被配置为插入电路板104、106的槽，和/或包括通孔安装到电路板104、106上的触点。替代地，接口 208和210可包括通孔，来接收从电路板104、106延伸出的触点。在另一个实施例中，接口 208和210可包括被焊接和/或其他机械耦接到电路板104、106的垫片或者电路板104、106可包括接口 208和210所机械耦接的垫片。导电路径212延伸通过柔性体206。导电路径212由金属薄片，例如铜，制成。替代地，导电路径212可由任何合适的导电材料制成。导电路径212可以是在电路板104、106 之间横穿柔性电路200传送功率的功率迹线。可选地，导电路径212可以是信号迹线，其在电路板104、106之间传送数据信号。在一个实施例中，导电路径212被嵌入柔性体206中， 如图7-10所示。替代地，导电路径212可沿着柔性电路200的表面220延伸。在一个实施例中，柔性电路200可包括多个导电路径212。柔性电路200还包括多个功率迹线和信号迹线。保护盖可在柔性电路200上延伸来保护沿着其延伸的导电路径212。图3示出了具有耦接到其上的温度传感电路216和217的柔性电路200。温度传感电路216和217可设置在柔性电路200的表面220上，嵌入柔性电路200或两者都有。在具有保护盖的实施例中，温度传感电路216和217可定位在保护盖之上或以下。温度传感电路216包括一对引线230和连接每条引线230的远端219的温度传感器218。引线230 包括一对温度触点232，其位于每条引线230的近端227。温度传感电路217包括一对引线231和定位在每条引线231的远端223的温度传感器221。引线230包括一对温度触点 233，其位于每条引线231的近端225。温度触点232和233位于或接近柔性电路的配合端 202。当配合端202连接到电路板104、106时，温度触点232和233与电路板104、106上的配合触点电接合。温度传感器218和221可以是热电偶，其基于相应温度传感器218和221上的温度产生电压差。替代地，温度传感器218和221可以是热电阻装置，其电阻基于温度变化。 在另一个实施例中，可使用任意合适的温度传感器。替代地，可使用温度传感器的组合。温度传感电路216和217配置为测量紧接温度传感器218和221的柔性电路200的区域的局部温度。在一个实施例中，温度传感电路216和217测量导电路径212的局部迹线温度。 迹线温度是表示导电路径212产生的热量。替代地，温度传感电路216和217可检测邻近柔性电路206的空气的周围温度。周围温度表示柔性电路200产生的热量。温度传感电路 216和217还可检测本体温度，其表示通过导电路径212施加在柔性体206的本体上的热量。在一个实施例中，温度传感电路216和217可检测迹线温度、周围温度、和/或本体温度的任意组合。温度传感电路216和217检测的温度是不同于和独立于电路板的温度。在一个实例中，温度传感电路216的温度传感器218可位于沿着邻近柔性电路200 的中间点MO的导电路径212的一侧，并接近导电路径212。温度传感器218可沿着柔性电路200的长度位于电路板配合端202和中间点240之间的任意中间位置。另外，温度传感器218可定位为从导电路径212侧向向外，但在柔性体206的侧面Ml内。温度传感器 218耦接到柔性体206。温度传感器218可位于柔性电路200的表面220上。替代地，温度传感器218嵌入到柔性电路200内。在一个具有保护盖的实施例中，温度传感器218可位于保护盖的上面或下面。温度传感器218的大小、形状和布置可以变化。在示例性的实施例中，温度传感电路216的引线230从温度传感器218向柔性电路200的电路板配合端202延伸。在替代的实施例中，引线230可向电路板配合端204延伸。引线230可位于柔性电路200的表面220上。可选地，引线230可嵌入柔性电路200 内。引线230还可在保护盖上面或下面延伸。每个引线230的布置可与其他引线230的布置不同。温度触点232接近电路板配合端202。替代地，温度触点232接近电路板配合端 204。温度触点232可位于电路板配合端202的表面205上。可选地，温度触点232可嵌入电路板配合端202内。温度触点232还可位于保护盖的上面或下面。温度触点232可相互对准或不对准。温度触点232之间的距离还可以变化。温度触点232电耦接到接口 208来将温度信号从温度传感电路216传送到电路板。在一个例子中，温度传感电路217的温度传感器221可位于沿着邻近柔性电路200 的电路板配合端204的导电路径212的一侧，并接近导电路径212。温度传感器221可沿着柔性电路200的长度位于电路板配合端204和中间点240之间的任意中间位置。另外，温度传感器221可定位为从导电路径212侧向向外，但在柔性体206的侧面Ml内。温度传感器221可位于柔性体206的表面220上或者嵌入到柔性体206内。温度传感器218还可位于保护盖的上面或下面。温度传感器221的大小、形状和布置可以变化。图3示出了位于中间点240和电路板配合端202之间的温度传感器218。温度传感器221被图示位于中间点240和电路板配合端204之间。值得注意的是，温度传感器218 和221可位于中间点240和电路板配合端202之间或中间点240和电路板配合端204之间。温度传感电路217的引线231从温度传感器221向柔性电路200的电路板配合端 202延伸。替代地，引线231可朝着电路板配合端204延伸。弓丨线231可位于柔性电路200 的表面220上或嵌入柔性电路200内。引线231还可在保护盖的上面或下面延伸。每个引线231的布置可不同于其他引线231的布置。温度触点233接近电路板配合端202。替代地，温度触点233接近电路板配合端 204。温度触点233可位于电路板配合端202的表面205上或嵌入电路板配合端202内。温度触点233还可位于保护盖的上面或下面。温度触点233的对准或距离还可以变化。温度触点233电耦接到接口 208来将温度信号从温度传感电路217传送到电路板104、106。电路板104、106接收来自温度传感电路216、217的温度信号，其表示柔性电路200 的邻近温度传感电路216、217的区域的局部温度。局部温度表示柔性电路200的迹线温度、 周围温度和本体温度中的一个。电路板104、106监测温度来保持柔性电路200的完整性。 在一个实施例中，电路板104、106监测来自温度传感电路216和温度传感电路217的温度信号。替代地，电路板104、106可仅监测来自温度传感电路216或温度传感电路217中的一个的温度信号。在工作期间，功率和/或数据信号通过导电路径212在电路板104和106之间传送。导电路径212产生热量，可能增加柔性电路200的温度。增加的温度可损坏导电路径 212和/或柔性体206。温度传感电路216和217的温度传感器218和221，分别地，感测表示导电路径212、柔性本体206、和/或邻近柔性电路200的空气中的一个的温度的温度。 温度信号分别通过引线230和231以及温度传感电路216、217的温度触点232和233传送到至少一个电路板。电路板104和106基于温度信号检测柔性电路200的温度来防止柔性电路200和/或电路板104和106受到损坏和/或出现故障。图4示出了具有一对电路板配合端304和312的柔性电路300。柔性体314在电路板配合端304和312之间延伸。电路板配合端304包括接口 308，其配置为耦接到电路板 104或106中的一个。电路板配合端312包括接口 310，其配置为耦接到电路板104和106 中的另外一个。电印迹250位于电路板配合端304上。电印迹252电耦接到接口 308。电印迹252位于电路板配合端312上并电耦接到接口 310。柔性电路300包括一对温度传感电路316和318。温度传感电路316包括位于柔性电路300的柔性体314上的温度传感器320。一对引线322从温度传感器320向各自的温度触点3 延伸。温度触点3 接近电路板配合端312。温度传感电路318包括位于柔性体314上的温度传感器326。一对引线3 从温度传感器326向各自的温度触点330延伸。温度触点330接近电路板配合端304。电印迹252包括多个导通孔254，其配置为接收温度传感电路316的温度触点324。温度触点3M位于导通孔254内。电印迹252定位为与电路板104或106中的一个齐平以将柔性电路300耦接在其上。电路板104、106包括多个插脚，其配置为通孔安装在导通孔254内来电耦接电路板104、106和柔性电路300。温度触点3M耦接到导通孔2M 内并与电路板104或106的插脚相接触来将温度传感电路316电耦接到电路板104、106。 可选地，温度触点3M可被焊接到电印迹252或使用任意合适的电和机械耦接来耦接在其上。电印迹252可被焊接到电路板104、106使得在温度触点3M和电路板104、106之间建立电连接。温度触点3M将温度信号从温度传感电路316的温度传感器320传送到电路板 104、106来确定和监测柔性电路300的温度。电印迹250包括多个导通孔255，其配置为接收温度触点330。电印迹250配置为与电路板104或106的另一个齐平来将柔性电路300电耦接在其上。电印迹250接收位于电路板104、106上的插脚。温度触点330电耦接插脚来将温度传感电路318电耦接到电路板104、106。温度触点330将温度信号从温度传感电路318的温度传感器3 传送到电路板104、106来确定和监测柔性电路300的温度。图5示出了具有一对电路板配合端452和454的柔性电路450。柔性体456在电路板配合端452和妨4之间延伸，并且表面458沿着柔性电路450延伸。电路板配合端452 包括接口 460，电路板配合端妨4包括接口 462。导电路径464延伸穿过柔性体456来电耦接接口 460和接口 462。柔性电路450包括温度传感电路400和温度传感电路402。温度传感电路400包括温度传感器404、一对温度触点406和一对在温度传感器404和温度触点 406之间延伸的引线408。温度传感电路402包括温度传感器410、一对温度触点412和一对引线414。温度传感电路400和402配置为测量紧挨着温度传感器400和402的柔性电路450的区域的局部温度。在一个例子中，温度传感器404和410可设置在表面458上，嵌入柔性电路450内， 或两者都有。温度传感器404和410还可以位于保护盖的上面或下面。温度传感器404和 410可相互对准或不对准。另外，温度传感器404和410的大小、形状和布置可变化。温度传感器404接近电路配合端452。替代地，温度传感器404可邻近导电路径 464耦接在电路板配合端452和电路板配合端妨4之间的任意中间位置。温度传感器410 邻近电路板配合端454。可选地，温度传感器410可邻近导电路径464耦接在电路板配合端 454和电路板配合端452之间的任意中间位置。引线408从温度传感器404向电路板配合端452延伸。引线414从温度传感器 410向电路板配合端妨4延伸。引线408和414可位于柔性电路450的表面458上和/或嵌入其中。引线408和414还可以延伸到保护盖的上面或下面。每个引线408和414的布置可不同于其他引线408和414的布置。温度触点412耦接到电路板配合端454。温度触点412电耦接到接口 462来将温度信号从温度传感电路402传送到电路板104或106中的一个。温度触点406耦接到电路板配合端452。温度触点406电耦接到接口 460来将温度信号从温度传感电路400传送到电路板104、106中的另一个。电路板104、106从温度传感电路400接收温度信号，并且其他电路板104、106从温度传感电路402接收温度信号。电路板104和106中的至少一个使用温度信号来监测迹线温度、周围温度和柔性电路450的本体温度中的一个以保持柔性电路450的完整性。
图6是柔性电路600的侧截面图。在实施例中，图6示出了柔性电路600的柔性体的横截面图。替代地，图6示出了柔性电路600的电路板配合端的横截面图。柔性电路 600包括顶面602和底面604。一对侧面606在顶面602和底面604之间延伸。导电路径 608被嵌入并延伸通过柔性电路600。替代地，导电路径608可沿着顶面602或底面604延伸。柔性电路600还可包括嵌入其中和/或沿着表面602和/或604延伸的多个导电路径 608。柔性电路600包括温度装置610、612和614。温度装置610、612和614可表示温度传感器、引线、和/或温度触点。温度装置610设置在顶面602上。温度装置610可设置在顶面602的在侧面606之间的任意中间位置。例如，温度装置610可位于导电路径608 上。温度装置612设置在柔性电路600的底面604上。温度装置612可设置在底面604的在侧面606之间的任意中间位置。例如，温度装置612可设置在导电路径608下。温度装置614位于侧面2 上。温度装置614可位于顶面602和底面604之间的任一位置。温度装置614可位于柔性电路600的任一侧606上。图6示出了温度装置610、612和614。柔性电路600可包括温度装置610、612和 614中的任一个。替代地，柔性电路600可包括温度装置610、612和614的任意组合。另外，柔性电路600可包括任意数目的温度装置610、612和614。例如，柔性电路600可包括位于顶面602、底面604和/或任一侧面606上的多个温度装置610、612和614。温度装置 610,612和614的形状、大小和布置也可改变。图7示出了柔性电路700的侧截面图。柔性电路700包括顶面702和底面704。 一对侧面706在顶面702和底面704之间延伸。导电路径708被嵌入和延伸穿过柔性电路 700。替代地，柔性电路700可包括多个导电路径708，其嵌入柔性电路700和/或沿着顶面 702和/或底面704延伸。保护层710沿着顶面702延伸，保护层712沿着底面704延伸。 可选地，保护层可沿着侧面706延伸。保护层710和712用来保护柔性电路700的元件。柔性电路700包括设置在其上的温度装置714和716。温度装置714和716可以是温度传感器、引线和/或温度触点中的任一个。温度装置714设置在顶面702上。温度装置714耦接到顶面702的上面和保护层710的下面。替代地，温度装置714可位于保护层710的上面并耦接到保护层710。温度装置716从外面位于保护层712的下面面并耦接到保护层712。可选地，温度装置716可耦接到底面704和保护层712之间。在具有沿着柔性电路700的侧面706的保护层的实施例中，温度装置可位于保护层下的任一侧面706和 /或位于并耦接到沿着侧面706延伸的保护层。温度装置还可位于任一侧面706或两个侧面 706。图7示出了温度装置714和716。柔性电路700可包括温度装置714和716中的任一个。可选地，柔性电路700可包括温度装置714和716的任意组合。另外，柔性电路 700可包括任意数目的温度装置714和716。例如，柔性电路700可包括位于顶面702、底面 704和/或任一侧面706上的多个温度装置714和716。温度装置714和716的形状、大小和布置可变化。例如，一些温度装置714和716可位于保护层710、712的上面和/或下面。图8是柔性电路800的侧截面图。柔性电路800包括顶面802、底面804和一对在顶面802和底面804之间延伸的侧面806。导电路径808被嵌入和延伸穿过柔性电路800。 导电路径808包括顶面810、底面812和一对在顶面810和底面812之间延伸的侧面814。替代地，导电路径808可沿着顶面802和/或底面804延伸。柔性电路800还可包括嵌入其中和/或沿着顶面802和/或底面804延伸的多个导电路径808。柔性电路800包括温度装置816、818和820。温度装置816、818和820可以是温度传感器、引线、和/或温度触点。温度装置816被嵌入导电路径808的顶面810和柔性电路 800的顶面802之间。温度装置816位于导电路径808的外面。温度装置816可被嵌入顶面810和底面802之间的任意中间位置。温度装置818被嵌入导电路径808的底面812和柔性电路800的底面804之间的柔性电路800内。温度装置818可从导电路径808向外定位在底面812和底面804之间的任意中间位置。温度装置820被嵌入在导电路径808的侧面814和柔性电路800的侧面806之间的柔性电路内。温度装置820可位于任一侧面806 和相应侧面814之间。温度装置820可从导电路径808向外嵌入在侧面814和侧面806之间的任意位置。图8示出了温度装置816、818和820。柔性电路800可包括温度装置816、818和 820的任一个。可选地，柔性电路800可包括温度装置816、818和820的任意组合。温度装置816、818和820的大小、形状和布置可变化。替代地，柔性电路可包括任意数目的温度装置816、818和820，其从导电路径808的顶面810、底面812和/或侧面814的任一个向外嵌入。图9是柔性电路900的侧截面图。柔性电路900包括顶面902、底面904和一对在顶面902和底面904之间延伸的侧面906。导电路径908延伸穿过柔性电路900。导电路径908被示为嵌入到柔性电路900内。替代地，导电路径908可沿着柔性电路900的顶面 902、底面904和/或侧面906延伸。柔性电路900还可包括多个导电路径908。导电路径 908包括顶面910、底面912和一对侧面914。温度装置916设置在柔性电路900上。温度装置916可以是温度传感器、引线和 /或温度触点中的任一个。温度装置916包括绝缘屏蔽918。绝缘屏蔽918由能够对温度装置916电绝缘的任何材料制成。另外，绝缘屏蔽918能够导热，使得温度装置916可监测柔性电路900的温度。温度装置916位于导电路径908上这样绝缘屏蔽918位于温度装置 916和导电路径908之间。在替代的实施例中，温度装置916可位于导电路径908的顶面 910和/或底面914上。替代地，柔性电路900可包括位于导电路径908上的任意数目的温度装置916。
权利要求
1.一种柔性电路000)，配置为电耦接电路板(104，106)，该柔性电路(200)包括具有相对的电路板配合端(202，204)的柔性体(206)和沿着该柔性体延伸以电耦接所述电路板的导电路径012)，所述柔性电路的特征在于温度传感电路(216)包括具有耦接到温度传感器(218)的远端的引线(230)和邻近一个电路板配合端的温度触点032)，所述温度传感器位于沿着所述电路板配合端之间的柔性体的中间位置，所述温度触点配置为从温度传感器传送表示局部温度的温度信号。
2.根据权利要求1所述的柔性电路，其中所述温度传感器传送温度信号，该温度信号不同于和独立于所述电路板的温度。
3.根据权利要求1所述的柔性电路，其中所述温度信号表示迹线温度、本体温度或周围温度中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的柔性电路，其中所述温度传感器邻近所述导电路径。
5.根据权利要求1所述的柔性电路，其中所述温度传感器是测量电压差的热电偶。
6.根据权利要求1所述的柔性电路，其中所述温度传感器是测量电阻的热电阻装置。
7.根据权利要求1所述的柔性电路，其中所述温度传感器被嵌入到所述柔性体内。
8.根据权利要求1所述的柔性电路，其中所述温度传感器耦接到所述柔性基片的表
9.根据权利要求1所述的柔性电路，其中所述温度传感电路包括耦接到所述导电路径的绝缘屏蔽(918)。
全文摘要
一种配置为电耦接电路板(104，106)的柔性电路(200)包括具有相对电路板配合端(202，204)的柔性体(206)和沿着柔性体延伸电耦接电路板的导电路径(212)。柔性电路包括温度传感电路(216)，其包括具有耦接到温度传感器(218)的远端的引线(230)和接近一个电路板配合端的温度触点(232)。温度传感器位于沿着电路板配合端之间的柔性体的中间位置，温度触点配置为从温度传感器传送表示局部温度的温度信号。
文档编号H05K1/02GK102413631SQ201110219879
公开日2012年4月11日 申请日期2011年5月30日 优先权日2010年5月28日
发明者J·D·皮科尔, S·J·米拉德 申请人:泰科电子公司