用于将柔性印刷电路的柔性部分成形的支持件的制作方法

本发明涉及用于将柔性印刷电路的柔性部分成形的成形件领域。

发明背景

许多电气设备包括被称为是“柔性的”的一个或多个印刷电路。

柔性印刷电路对于在同一件电气设备的相对于彼此移动或成角度(倾斜)的两个部分之间建立电气连接呈特别有利的方案，以用于将电子功能包括到待扭曲或折叠的电气设备的件中，或者实际上用于优化在小体积中的电子功能的集成。

因此，已经提出将柔性印刷电路紧固在翅片散热器型的散热器上。然后，将柔性印刷电路和散热器例如以塔形状在住宅网关中集成在电气设备的件中。

柔性印刷电路包括第一部分、第二部分和将第一部分和第二部分连结在一起的柔性部分。第一部分定位成抵靠散热器的第一侧面。第二部分定位成抵靠散热器的第二侧面。第一侧面和第二侧面邻近。然后，柔性部分围绕由第一侧面和第二侧面之间的接合部限定的散热器的外侧角部延伸。

这用于优化柔性印刷电路和散热器在该电气设备的件中的集成。

为了实施这样的应用，已经提出使用如下的柔性印刷电路，这些柔性印刷电路使用所谓的“柔性(flex)”技术、或者使用所谓的“柔性-刚性(flex-rigid)”技术、或者实际使用源自这两种技术的技术来制造。在“柔性”技术中，整个柔性印刷电路的基板由柔性材料制成，例如由聚醚醚酮(peek)或聚酯制成。在“柔性-刚性”技术中，仅柔性印刷电路的一部分是柔性的。

在这两种情况下，都使用了如下的材料，该材料是非常柔性的，使得在集成材料时，其呈由其在散热器上的位置所限定的曲率。

使用该方案有两个主要障碍。

第一个障碍涉及该方案的成本。所谓的“柔性”和“柔性-刚性”技术是非常昂贵的技术。

第二个障碍涉及柔性印刷电路的柔性部分和散热器的金属块(金属质量物)之间的靠近性。柔性部分可能会传输高频电信号。必需特别注意这些电信号的路径。具体地，必须完美地控制传输那些电信号的轨道的特征阻抗。但是，该特征阻抗很大程度上取决于定位成靠近(距离为几毫米以内)柔性部分的任何金属块。在柔性部分本身之内不可能保护那些电信号，因为柔性部分比第一部分或第二部分具有的路径层更少。

因此，合适的是，保证柔性部分与散热器足够且受控地间隔开，这实现较复杂。

为了克服这些障碍，已经提出直接在散热器上形成印刷电路。然而，通过铸造铝来制造散热器的常规方法不能提供与使印刷电路的柔性部分成形所需的精度相容的制造公差。

发明目的

本发明的目的是将柔性印刷电路集成在诸如散热器的安装件上，同时克服上面描述的障碍。

技术实现要素：

为了实现该目的，提供了一种用于将柔性印刷电路的柔性部分成形的成形件，该成形件用于当柔性印刷电路紧固在安装件上并且其柔性部分围绕安装件的外侧角部延伸时，定位在诸如散热器的安装件的外侧角部与柔性印刷电路的柔性部分之间，该成形件具有至少一个第一承受表面以及至少一个第二承受表面，第一承受表面具有圆柱的角度部分的形状，第二承受表面布置成抵靠安装件的外表面的互补表面，该成形件布置成确保当成形件安装抵靠安装件时柔性印刷电路的柔性部分抵靠第一承受表面，并且确保柔性印刷电路紧固在安装件上。

根据本发明的成形件用于确保柔性印刷电路与安装件之间的间隔的一些最小量，例如间隔等于至少1毫米(mm)。这确保了柔性印刷电路的柔性部分适当地绕着第一承受表面的圆柱角度部分成曲形。因此，当柔性印刷电路紧固在安装件上时，柔性部分不会受应力也不会弱化。因此，能够使用如下的柔性印刷电路，该柔性印刷电路使用比“柔性”类型或“柔性-刚性”类型的方案便宜的方案，并且例如能够使用如下的的柔性印刷电路，其中柔性部分通过包括切除或压制柔性部分的区域的局部加工而制成为柔性的。

还提出了一种装置，该装置包括上述类型的成形件、柔性印刷电路、以及安装件，柔性印刷电路包括紧固至安装件的第一侧面的第一部分、紧固至安装件的第二侧面的第二部分、以及柔性部分，该柔性部分围绕安装件的外侧角部延伸。

还提供一种电气设备，该电气设备包括壳体，壳体具有集成在其中的上述类型的装置。

本发明的其它特征和优点将在阅读以下本发明的具体、非限制性实施例的说明时显现。

附图说明

参考附图，其中：

图1示出了本发明的第一实施例中的柔性印刷电路、散热器和成形件；

图2示出了弯曲柔性印刷电路的原理；

图3示出了本发明的第二实施例中的柔性印刷电路、散热器和成形件；

图4示出了本发明的第三实施例中的柔性印刷电路、散热器和成形件；

图5示出了柔性印刷电路、散热器和紧固至印刷电路的成形件。

具体实施方式

在该示例中，本发明以“塔”形式在住宅网关中实施。

参考图1，为了如上所述的集成的目的，柔性印刷电路1紧固在散热器2上。然后，将柔性印刷电路1和散热器2集成到住宅网关的壳体中。

散热器2用于发散由安装在柔性印刷电路1上的电气部件产生的热量。

柔性印刷电路1包括由玻璃纤维制成的基板。

柔性印刷电路1包括柔性印刷电路的第一部分3、柔性印刷电路的第二部分4和柔性部分5。

在该示例中，第一部分3和第二部分4是刚性部分。柔性部分5通过局部加工而制成为柔性的，所述局部加工包括切除柔性部分5的区域或压制其区域。当制造柔性印刷电路1时，在将其紧固到散热器2之前进行该局部加工。

柔性部分5在第一部分3和第二部分4之间提供接合部。

柔性部分5是具有与基板相关联的至少一层电信号(件)的部分。具体地在该示例中，柔性部分5具有与对应基板相关联的两层电信号件。

当制造柔性印刷电路1时，将附加的层、具体地是两个附加的层压抵第一部分3和第二部分4。在该示例中，两个附加的层是两个电信号件层。因此，在该示例中，第一部分3和第二部分4具有四层。

应当注意的是，柔性部分5还可以通过局部加工至少一个电信号件层和对应的基板来获得，从而提供相对于用于制造柔性印刷电路1的初始刚性印刷电路的柔性。

散热器2是翅片散热器。散热器2具有第一侧面7和垂直于第一侧面7的第二侧面8。散热器2的外侧角部10限定在第一侧面7和第二侧面8的交汇处。应当理解的是，第一侧面7和第二侧面8完全有可能不是相互地垂直的，而是它们相对于彼此以任何角度来定向。

呈柱体11形式的金属突起从第一侧面7和第二侧面8延伸。

柔性印刷电路1的第一部分3待紧固在第一侧面7的柱体11上。柔性印刷电路1的第二部分4待紧固在第二侧面8的柱体11上。

第一部分3和第二部分4可以用任何类型的紧固装置，并且特别是用除了突起以外的紧固装置，并且用由金属或其它制成的紧固装置来紧固到第一侧面7和第二侧面8。例如，可以使用塑料间隔件。

参照图2，当柔性印刷电路1紧固在散热器2上时，其柔性部分5在长度l上弯曲，通过弯曲角度α，从而获得曲率半径r。通过印刷电路1的局部加工使得可能弯曲并且有助于弯曲。

为了将柔性印刷电路1紧固到散热器2，使用构成本发明的第一实施例的成形件12。

成形件12包括本体13，该本体13具有至少一个第一承受表面和至少一个第二承受表面。第一承受表面位于本体13的第一侧上，而第二承受表面位于本体13的第二侧上，第二侧位于与第一面相对。

具体地在该示例中，本体13具有单个的第一承受表面14和两个第二承受表面15。

第一承受表面14为圆柱的角度部分(圆柱的有一个角度的部分)的形状。两个第二承受表面15是平面并且彼此垂直。

在该示例中，成形件12的本体13由刚性的非导电材料制成，例如热塑性材料或陶瓷材料，或任何其它非导电材料制成。

本体13制造成在小于第一预定公差阈值的第一制造公差以内。在该示例中，第一预定公差阈值等于0.3mm。因此，本体13具有非常精确的形状公差。第一预定公差阈值可以不同。第一预定公差阈值是根据柔性印刷电路1为避免其劣化可接受的公差来限定的。

成形件12的本体13的两个第二承受表面15要抵靠散热器2的两个互补表面17。两个互补表面17是平面的并且彼此垂直。两个互补表面17是散热器2的第一侧面7和第二侧面8的一部分。两个互补表面17汇合以形成散热器2的外侧角部10。

应当注意的是，两个第二承受表面15不必需是平面的，也不必需互相垂直。两个第二承受表面15设计成位于散热器2的两个互补表面17上，这些互补表面不必需是平面且相互垂直的。因此，仅当散热器2的两个互补表面17相似地是平面且相互垂直时，两个第二承受表面15才是平面且相互垂直的。

散热器2的两个互补表面17非常精确地加工，使得两个互补表面17以小于第二预定公差阈值的第二制造公差来制造。在该示例中，第二预定公差阈值等于0.1mm。因此，在其外侧角部10处，散热器2具有非常精确的形状公差。第二预定公差阈值可以是不同的。第二预定公差阈值限定成使得公差的总和，即第一预定公差阈值和第二预定公差阈值的总和，能够保证柔性印刷电路1的完整性。

因此，在将柔性印刷电路1紧固至散热器2时，首先通过任何适合的紧固方式：螺钉、铆固、粘合、卡扣紧固等，将成形件12紧固至散热器2的外侧角部10。

然后，将柔性印刷电路1的第一刚性部分3紧固在散热器2的第一侧面7的柱体11上。

然后，柔性部分5以成形件12的本体13上的圆柱的角度部分的形式来围绕第一承受表面14成形。

然后，将柔性印刷电路1的第二部分4紧固在散热器2的第二侧面8的柱体11上。

成形件12的本体13的第一制造公差和散热器2的外侧角部10的互补表面17的第二制造公差使得能够确保柔性部分5抵靠本体13的整个第一承受表面14。第一制造公差和第二制造公差还使得能够确保成形件12的本体13的整个第二承受表面15抵靠互补表面17。特别地，散热器2的外侧角部10精确地接合在位于两个第二承受表面15的交汇处的成形件12的内侧角部中。

这保证了精确的成形，由此确保了柔性印刷电路1的柔性部分5采用精确圆柱形。这确保了散热器2与传输高频电信号(或任何其它敏感电信号)的柔性部分5的每个点之间至少1mm的间隔。因此，高频电信号不受散热器2的金属部分干扰。

参考图3，为了将柔性印刷电路20紧固在散热器21上，替代地使用构成本发明的第二实施例的成形件22。

成形件22包括本体23，该本体23具有第一承受表面24和至少一个第二承受表面25。又一次，第一承受表面24和第二承受表面25位于成形件22的相对的两侧上。

第一承受表面24为圆柱的角度部分的形状。第二承受表面25是平面的。

在该示例中，成形件22的本体23由弹性的非导电材料制成，例如硅酮或橡胶制成。根据本体23的厚度来调节材料的硬度。为了评估硬度，可以使用肖氏a硬度标度或任何其它类型的硬度标度。在肖氏a硬度标度上，选择处在40到60范围内的硬度，并且有利地硬度应当接近或等于50。

成形件22的本体23的两个第二承受表面25要抵靠散热器21的互补表面26。

互补表面26是将第一侧面27和第二侧面28接合在一起的平面表面。互补表面26相对于第一侧面27并且相对于第二侧面28成45°角来定向。互补表面26、第一侧面27和第二侧面28在外侧角部30处形成折角(或倒角)。

散热器21，并且特别是外侧角部30和互补表面26制造成具有较大制造公差，在该示例中大于1mm。

因此，在将柔性印刷电路20紧固至散热器21时，首先通过任何适合的紧固方式：螺钉、铆固、粘合、卡扣紧固等，将成形件22紧固至散热器21的外侧角部30。

然后，将柔性印刷电路20的第一部分31紧固在散热器21的第一侧面27的柱体32上。

然后，柔性部分34围绕成形件22的本体23的第一承受表面24成形。

然后，将柔性印刷电路20的第二部分36紧固在散热器21的第二侧面28柱体32上。

成形件22(其本体23是弹性的)提供背部(backing)并且用于补偿散热器21的较大的制造公差并因此补偿形状公差。

又一次，这保证了柔性部分34精确地成形并且采用圆柱形形状。这确保了散热器21与传输高频电信号(或任何其它敏感电信号)的柔性部分34的每个点之间的至少1mm的间隔。

参考图4，为了将柔性印刷电路40紧固在散热器41上，替代地使用构成本发明的第三实施例的成形件42。

成形件42包括本体43，该本体43的形状接近根据本发明第二实施例的成形件22的本体23的形状。

因此，本体43具有第一承受表面44和第二承受表面45。又一次，第一承受表面44和第二承受表面45位于成形件42的相对两侧上。第一承受表面44为圆柱的角度部分的形状。第二承受表面45是平面。

在该示例中，成形件42的本体43由刚性的非导电材料制成，例如热塑性材料或陶瓷材料，或任何其它非导电材料制成。

本体43以相对较大的第三制造公差制造，并且第三制造公差通常在0.5mm至0.8mm的范围中。

弹性构件从成形件42的本体43的第二承受表面45的中心区域延伸。

弹性构件是弹簧47。弹簧47的第一端紧固到第二承受表面45。应当注意的是，弹性构件可以包括多个弹簧和/或多个弹簧片(springblades)，和/或诸如泡沫的任何柔性材料。

弹簧47的背向力选择成以恰好补偿当柔性印刷电路40成形时由柔性部分48所施加的弯曲力。

成形件42的本体43的第二承受表面45和弹簧47的第二端要抵靠散热器41的互补表面49。

在该示例中，互补表面49类似于互补表面26。

散热器41，并且特别是外侧角部50和互补表面49制造成具有较大的制造公差，在该示例中大于1mm。

因此，在将柔性印刷电路40紧固至散热器41时，首先通过任何适合的紧固方式：螺钉、铆固、粘合、卡扣紧固等，将成形件42紧固至散热器41的外侧角部50。

弹簧47用于提供背向力以及补偿散热器41和成形件42的较大制造公差。

又一次，这保证了柔性部分48精确地成形并且采用圆柱形形状。又一次，这确保了散热器41与传输高频电信号(或任何其它敏感电信号)的柔性部分48的每个点之间的至少1mm的间隔。

参考图5，应当注意的是，无论其实施例如何，成形件60都不必需紧固至散热器61。在将柔性部分63弯曲之前，也可以同样良好地通过使用任何合适的紧固方式：螺钉、、铆固、粘合、卡扣紧固等，将成形件60紧固至柔性印刷电路62。

因此，当将柔性印刷电路62紧固在散热器61上时，首先将成形件60紧固在柔性印刷电路62上。

然后，柔性印刷电路62的第一部分65紧固在第一侧面67的柱体66上。然后，使柔性部分63成形。在弯曲结束时，成形件60邻抵散热器61的互补表面69。

然后，柔性印刷电路62的第二部分70紧固在第二侧面71的柱体66上。

当然，本发明不限于所描述的实施例，而是涵盖落入由权利要求限定的本发明范围内的任何变型。

尽管已经提及了其中可以制造成形件的某些材料，但是其成形件完全可以由一些其它材料制成。

上文的说明涉及柔性印刷电路，其各自紧固到住宅网关的散热器。然而，本发明可以用以将柔性印刷电路紧固到由任何类型的材料制成并且旨在集成在任何类型的设备中的任何类型的安装件。