用于同轴电缆的桩接端子的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年1月24日提交的美国申请序列号62/621,310的优先权，该美国申请的全部内容通过引用而整体并入本文中。

背景技术：

1.本公开的领域

本公开的实施例总体上涉及同轴电缆，并且更具体地涉及一种用于同轴电缆的可压接的桩接端子(stakingterminal)，该同轴电缆被配置成联接至挠性电路，例如印刷天线。

2.本公开的背景描述

同轴电缆是通常包括四个主要部件的电缆：1)铜或其它导电芯，2)使芯绝缘的内介电绝缘体，3)包围芯的编织式铜屏蔽件，以及4)绝缘外护罩或护套。术语“同轴”是指内部导体和铜屏蔽件共享几何轴线。同轴电缆通常用作传输线路，其可以以低损耗承载高频率，并用于传输各种信号，例如用于各种电气和电子部件(例如电视、计算机等)的信号传输的那些信号。更具体地，同轴电缆通常用于传送有线电视信号，以将无线电发射器和接收器连接到天线，作为宽带因特网联网电缆，以及作为高速计算机数据总线等。

虽然同轴电缆在信号传输领域具有许多用途，但允许同轴电缆与源或接收器电连接的连接器的类型是有限的。同轴电缆使用内导体芯传导电信号，并且还包括与芯同轴但与其间隔开的导电屏蔽件。该屏蔽件通常被保持在接地电势，因此用于同轴电缆连接的连接器已被设计成在整个连接(即芯)和导电但分离的外部部分(即屏蔽件)上保持同轴形式。用于同轴电缆的连接器通常镀有高导电性金属，例如银或抗锈金。

为此，由于柔性电路的柔性性质，所以将同轴电缆连接到基于聚合物的柔性(flex)电路提出了挑战。考虑到将同轴电缆与源或接收器连接所必需的双连接，典型的同轴连接器不能直接焊接到柔性电路的柔性表面，这对于其它类型的导线是常见的解决方案。此外，同轴电缆的双芯导线和导电屏蔽件通常需要连接到单独的射频(rf)信号和接地平面，如印刷电路天线中所使用的。因此，焊接不适合用于这样的应用。

根据以上所述，需要用于将同轴电缆与柔性或聚合物衬底连接或联接的系统或装置。

技术实现要素：

在一个方面，一种用于将同轴电缆连接到柔性电路的桩接端子包括导体部分，所述导体部分包括导体平台、从所述导体平台延伸的第一多个尖叉以及从所述导体平台延伸的导体压接部，其中所述导体平台和所述尖叉在折叠构型中是不共面的。桩接端子进一步包括接地部分，该接地部分包括接地平台、从该接地平台延伸的第二多个尖叉、以及从该接地平台延伸的第一编织压接部，其中该接地平台和尖叉在折叠构型中是不共面的。

在另一方面，一种用于将同轴电缆连接到柔性电路的桩接端子包括导体部分，该导体部分包括向下悬垂的第一多个尖叉和向上延伸的导体压接部，其中该导体压接部包括第一多个槽。桩接端子进一步包括接地部分，该接地部分包括第二多个尖叉、第一编织压接部、以及第二编织压接部，其中该第一编织压接部包括第二多个槽，并且该第二编织压接部包括第三多个槽。

在又一方面中，一种安装用于将同轴电缆连接到柔性电路的桩接端子的方法包括提供导体部分的步骤，所述导体部分包括导体平台、从所述导体平台延伸的第一多个尖叉和从所述导体平台延伸的导体压接部，其中所述导体平台、所述第一多个尖叉和所述导体压接部在第一构型中是共面的。该方法进一步包括提供接地部分的步骤，该接地部分包括接地平台、从该接地平台延伸的第二多个尖叉、以及从该接地平台延伸的第一编织压接部，其中该接地平台、该第二多个尖叉、以及该第一编织压接部在该第一构型中是共面的。更进一步，所述方法包括以下步骤：操纵所述第一多个尖叉和所述第二多个尖叉，以使得所述第一多个尖叉和所述第二多个尖叉分别与所述导体平台和所述接地平台不共面；以及将所述第一多个尖叉和所述第二多个尖叉刺穿柔性衬底。

附图说明

图1a是具有阴连接器的同轴电缆的透视图；

图1b是具有阳连接器的同轴电缆的透视图；

图2是用于将同轴电缆和刚性电路板连接的连接器的局部剖视透视图；

图3是同轴电缆的透视剖视图，示出同轴电缆的部件；

图4是贯穿图3的线4-4截取的同轴电缆的放大截面图；

图5是示例性柔性电路的透视图，本文描述的桩接端子中的任一个可以电气地和物理地联接到该示例性柔性电路；

图6是搁置在根据本公开的桩接端子上的同轴电缆的俯视图，该桩接端子处于平面的第一构型；

图7a是图6的桩接端子的导体部分的侧视图，该导体部分处于折叠的第二构型；

图7b是图6的桩接端子的接地部分的侧视图，该接地部分处于折叠的第二构型；

图8是图7a的导体部分处于折叠的第二构型的前视图；

图9是贯穿图8的线9-9截取的图6的桩接端子的侧视图，该桩接端子具有同轴电缆，该同轴电缆固定到导体压接部、编织压接部和绝缘压接部，该桩接端子处于折叠的第二构型；以及

图10示出了与图5的柔性电路的部分联接的图6的桩接端子的侧视图，该桩接端子以第三折叠和联接取向示出。

具体实施方式

本公开的实施例提供了一种端子，即桩接端子，其可以电联接到同轴电缆并且被配置为将同轴电缆牢固地联接到柔性电路。然而，可以设想到，本文中描述的桩接端子可以与刚性电路或另一种类型的电路联接。本公开的实施例允许该同轴电缆的接地部件(即，屏蔽件)和信号部件(即，芯)二者均被压接至该桩接端子。本申请的公开内容可以用于同轴电缆与柔性电路联接的情况，例如，对于车辆的挡风罩系统而言。本文中描述的桩接端子，并非被配置成焊接到该柔性电路，而是包括一个或多个刺穿尖叉，所述刺穿尖叉允许该桩接端子与该柔性电路物理联接并且与沿着该柔性电路设置的一个或多个导体电联接，由此将接地电路和信号电路分别连接到印刷挠性电路，例如印刷柔性天线。

图1a和1b示出了具有阴连接器22的第一同轴电缆20和具有阳连接器26的第二同轴电缆24的视图。第一同轴电缆20和第二同轴电缆24可以通过将阴连接器22与阳连接器26配合而联接在一起，从而形成电连接。在图示的图中，阴连接器22可以是可旋转的。阴连接器22包括中心芯28，该中心芯可以是铜线。中心芯28用作导体，以允许电信号通过中心芯28。阳连接器26包括在其远端处的孔口30，该孔口30被定位成当阴连接器22与阳连接器26联接时接纳该中心芯28。当阴连接器22和阳连接器26彼此联接时，中心芯30与第二同轴电缆24内的中心芯(未示出)电联接。

仍然参考图1a和图1b，当第一同轴电缆20经由阴连接器22和阳连接器26而与第二同轴电缆24牢固联接时，形成两个电连接。第一电连接由从第一同轴电缆20延伸的中心芯28形成(如上所述)，中心芯的示例在图3和图4中更清楚地示出。第二电连接是在阳连接器26的外螺纹部分32与阴连接器22的可旋转部分36的内螺纹部分34之间形成。

同轴电缆有效地工作需要第一和第二电连接，因此，形成连接器22、26以实现该连接。为了说明的目的示出了同轴电缆20、24的连接器22、26，以提供关于同轴电缆如何与源或接收器电连接的上下文。虽然同轴电缆20、24可以包括在其远端处具有不同连接器的相同电缆，但为了清楚起见，在其余附图中为了清楚和便于讨论而示出了同轴电缆38(参见图3、4、6和9)。同轴电缆38在所有材料方面都与同轴电缆20、24相同。

现在参考图2，示出了电路板连接器40，其被示出以便提供关于已经用于将同轴电缆连接到电路板42的现有技术解决方案的背景。历史上，连接器诸如电路板连接器40允许同轴电缆诸如第二同轴电缆24与电路板联接。这种电路板连接器40是刚性的，并且需要将同轴电缆以例如90度的角度从电路板向外插入并固定在连接器40的刚性构型中。电路板连接器40典型地焊接在电路板42上，并且典型地通过电路板42和同轴电缆24之间的螺纹接合或推式连接来实现配合连接，类似于以上关于图1a和图1b描述的联接方法。

参照图3，示出了同轴电缆38的断开视图。在该图中，示出了同轴电缆的四个主要部件。具体地，示出了中心芯28、介电绝缘体44、金属屏蔽件46和塑料护罩或绝缘体48，这些元件中的每一个都完全包围前一元件。因此，介电绝缘体44完全包围中心芯28，金属屏蔽件46完全包围介电绝缘体44，并且绝缘体48完全包围金属屏蔽件46。虽然同轴电缆的可替代构造是可能的，但是如下文所述，以下公开内容旨在提供一种将上述同轴电缆38与柔性或聚合物衬底连接的方法。在图1a和图1b的上下文中，金属屏蔽件46与阳连接器26和阴连接器22的螺纹部分32、34电联接。图4示出了贯穿图3的线4-4截取的截面中的上述元件。

下面的图6-10的设备和系统提供了对于过去需要同轴电缆和电路板之间的刚性型连接的解决方案，因为柔性电路的出现已使得这些类型的连接在汽车和其它工业中更加普遍。参照图5，示出了示例性柔性电路50。柔性电路，例如柔性电路50，通常包括薄绝缘聚合物膜，该膜具有附着于其上的导电电路图案。此外，这些柔性电路通常具有薄聚合物涂层以保护导体电路。柔性电路技术现在是用于制造许多当今最先进的电子产品的最重要的互连技术之一。

柔性电路50可以包括相同或不同材料的多层，例如聚合物、塑料、纤维素材料、层压材料、回收材料和/或其组合。柔性电路50可以由各种公知的聚合材料形成，包括例如聚乙烯(pe)、低密度聚乙烯(ldpe)、高密度聚乙烯(hdpe)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、结晶pet、非晶体pet、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯(ps)、聚酰胺(pa)、聚氯乙烯(pvc)、聚碳酸酯(pc)、聚(苯乙烯：丙烯腈)(san)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚丙烯(pp)、聚乙烯萘(pen)、聚呋喃二甲酸乙二醇酯(pef)、pet均聚物、pen共聚物、pet/pen树脂共混物、pen均聚物、包覆成型热塑性弹性体(tpe)、含氟聚合物、聚砜、聚酰亚胺、乙酸纤维素和/或其组合。还设想到，柔性电路50可以包括衬里或涂层。在优选实施例中，柔性电路50由pet形成。虽然本文公开了特定的柔性电路，但是本申请的原理可以应用于任何柔性电路。

现在参考图6-10，更详细地示出了根据本公开的端子52，其允许同轴电缆与柔性电路50联接。端子52被示出为平面的第一构型。端子52包括第一或导体部分54和第二或接地部分56，第一部分54和第二部分56是电气地分开的或未联接的。导体部分54包括导体压接部58和多个桩接尖叉60。导体压接部58和桩接尖叉60从导体平台62延伸，该导体平台将导体压接部58与桩接尖叉60连接。导体平台62允许导体部分54成为一体件并且将桩接尖叉60与导体压接部58电连接。如以下更详细地描述的，导体压接部58被形成为当桩接端子52的导体部分54与同轴电缆38物理地且电气地联接时压接至同轴电缆38的芯28。

导体部分54可以包括任何数目的桩接尖叉60，然而，在优选实施例中，导体部分54包括三个桩接尖叉60。当桩接尖叉60与柔性电路50联接时，桩接尖叉60刺穿柔性电路50(如图10所示)。此后，尖叉60变得弯曲或折叠以允许导体部分54设置成与沿着柔性电路50设置的导体电接触。在一些方面，尖叉60的特征可以在于当弯曲或折叠时彼此相互交叉。例如，在一些实施例中，桩接尖叉60是相互交叉的，从而交替的尖叉被布置成彼此相对，并且在相反的方向上折叠。如下文更详细地描述的，桩接尖叉60可操作以刺穿柔性电路50并沿着柔性电路50的一侧折叠，以便导体部分54可以与柔性电路50电联接。虽然没有具体示出，但是导体部分54可以包括多个导体压接部58。当端子52联接到电缆38时，导体压接部58被形成为折叠或压接在芯28上。

再次参见图6，接地或编织部分56包括第一编织压接部66和第二编织压接部68。第一和第二编织压接部66、68被形成为将接地部分54压接到同轴电缆38的金属屏蔽件46。接地部分56进一步包括多个刺穿尖叉60和绝缘压接部70。绝缘压接部70可以被形成为将接地部分56压接至同轴电缆38的绝缘体48。由于绝缘体48的外径大于金属屏蔽件46的外径，因此绝缘压接部70大于编织压接部66、68。然而，在一些实施例中，绝缘压接部、第一编织压接部66和第二编织压接部68具有相同的尺寸。第一编织压接部66、第二编织压接部68、穿刺尖叉60和绝缘压接部70经由接地平台72而彼此联接。接地部分56包括第一编织压接部66和第二编织压接部68，然而，设想到更多或更少的编织压接部。此外，虽然接地部分56还包括绝缘压接部70，但也设想到更少或更多的绝缘压接部。

仍然参考图6，导体部分54和接地部分56被示出为第一或扁平构型，铺设在同轴电缆38下面。同轴电缆38被示出为被剥离，以使得芯28、介电绝缘体44，金属屏蔽件46和绝缘体48的部分被移除，从而允许端子52与电缆38联接。剥离的同轴电缆38被示出为铺设在也是平面构型的连接器部分54和接地部分56上。虽然本文中没有具体讨论，但是端子52可以完全由冲压材料形成，例如镀锡黄铜，或者常用作端子的其它导电材料。沿着连接器部分54和接地部分56包括竖直槽76，以增加摩擦力并在同轴电缆38与端子52联接时将同轴电缆38保持在适当位置。槽76可以是材料中的压痕，和/或可以包括增加摩擦的材料。槽76还可以是水平的、成角度的、或处于本文中未具体描绘的某种其他类型的增加摩擦的取向。

现在参见图7a和图7b，连接器部分54和接地部分56分别以第二折叠构型示出。也在图8中示出的第二折叠构型包括尖叉60的向下弯曲，以及导体压接部58的，编织压接部66、68的和绝缘压接部70的向上弯曲。因此，在第二折叠构型中，尖叉60被布置成面向压接部58、66、68、70的相反方向。在同轴电缆38被剥离并放置到端子中之前，端子58被放置成第二折叠构型。一旦被剥离，同轴电缆38以图6所示的构型被放置到端子52中。参照图8，更清楚地示出了第二折叠构型，其中尖叉从平台62向下悬垂，并且导体压接部58向上延伸，从而形成井，该井可操作以接收同轴电缆38的部分。

现在参见图9，示出了贯穿图8的连接器部分54的线9-9截取的整个桩接端子52的截面图。虽然图8没有示出接地部分56或同轴电缆38，但是参考图6，图6示出了在端子52被操作成第二折叠构型之前连接器部分54和同轴电缆38的定位。如图9所示，导体压接部58接收芯28。在将同轴电缆38放置到导体压接部58中之后，导体压接部58的部分可以被折叠或以其他方式压接到芯28上。槽76可以允许导体压接部58由于摩擦而更牢固地紧固到芯28。如进一步示出的，端子52的部分都不与介电绝缘体44联接。确切而言，介电绝缘体44在端子52的导体部分54和接地部分56之间延伸，而不附接到端子52的任何部分。不存在与介电绝缘体44附接的材料，这允许形成两个独立的电连接，以便防止电干扰阻塞或转移来自两个电连接中的任一个的信号。

仍然参考图9，金属屏蔽件46设置在端子52的接地部分56内。第一编织压接部66和第二编织压接部68均被设置成邻近金属屏蔽件46，并且可操作以压接到金属屏蔽件46。如以上关于导体压接部58所讨论的，当同轴电缆38被插入到端子52中时，沿着第一和第二编织压接部66、68设置的槽76允许压接部更牢固地与金属屏蔽件46联接。金属屏蔽件46的部分可以搁置在接地平台72上，或者可以悬挂在接地平台72上方。然而，当端子52处于可操作构型时，第一编织压接部66和第二编织压接部68都与同轴电缆38的金属屏蔽件46电联接。

仍然参考图9，绝缘压接部70被示出为与同轴电缆38的绝缘体48邻近。虽然绝缘压接部70不是必要的，因为其在同轴电缆38和柔性电路50之间不提供电连接，但是包括绝缘压接部70是为了稳定性以确保同轴电缆38在附接到端子52时保持在适当位置。可以包括更多的绝缘压接部70。虽然绝缘压接部70不提供额外的电连接，但是绝缘压接部70与编织压接部66、68是一体的，因此，绝缘压接部70也可以承载接地信号。如关于上述压接部所讨论的，绝缘压接部70可以被折叠在同轴电缆38上，或者可以以其他方式压接到同轴电缆38。

现在参考图10，端子52被示出为第三折叠和联接构型。为了便于讨论，同轴电缆38被示出为从端子52拆下，然而，同轴电缆38将被设置成与图9所示的相同的构型。参照图10，从导体部分54和接地部分56悬垂下的桩接尖叉60被示出为插入柔性电路50中并折叠在柔性电路50下面。柔性电路50以截面示出。可以被印刷和/或由银形成的导体80被设置成沿着柔性电路50的下侧82。尖叉60被折叠，并因此与导体80电联接。导体80是柔性电路50的部件，其与柔性电路50的其他电气部件电通信，或者可以与某种其他类型的电气部件电连通。如图10所示，导体部分54和接地部分56在空间上分隔开，从而在导体部分54和接地部分56之间不形成电连接。

虽然各种空间术语和方向术语，例如顶部、底部、下部、中部、横向、水平、竖直、前部及诸如此类可以用来描述本公开的实施例，但是应当理解，这些术语仅相对于附图中所示的取向来使用。取向可以被反转、旋转或以其它方式改变，以至上部为下部，且反之亦然，水平变为竖直等。

前述的变化和修改在本公开的范围内。应当理解，本文所公开和限定的实施例延伸至从文本和/或附图中提及或显见的各个特征中的两个或更多个特征的所有可替代的组合。所有这些不同的组合构成本公开的各种可替代的方面。本文中描述的实施例解释了已知用于实践本公开的最佳模式并且将使本领域的其他技术人员能够利用本公开。权利要求应被解释为包括现有技术允许的范围内的可替代的实施例。

本领域技术人员将理解，尽管上面已经结合具体实施方案和实施例描述了本发明，但本发明不必限于此，并且许多其它实施例、实例、用途、修改以及从所述实施例、实例和用途的偏离都旨在由所附权利要求涵盖。术语“约”和“大约”表示加或减每个术语之后的数值的5％。本文引用的每件专利和公布的全部公开内容通过引用并入本文中，如同每件这样的专利或公布单独地通过引用并入本文中。本发明的各种特征和优点在所附权利要求中阐述。