CN108206074A - 柔性扁平电缆、其制备方法以及包括柔性扁平电缆的车辆 - Google Patents

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CN108206074A CN201710303859.3A CN201710303859A CN108206074A CN 108206074 A CN108206074 A CN 108206074A CN 201710303859 A CN201710303859 A CN 201710303859A CN 108206074 A CN108206074 A CN 108206074A
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Abstract

本发明公开了柔性扁平电缆、其制备方法以及包括柔性扁平电缆的车辆。柔性扁平电缆可包括：绝缘膜，其形成柔性扁平电缆的外部表观；导体，其设置于绝缘膜内；以及粘合层，其构造成使绝缘膜结合至导体，其中粘合层包含金属粒子，当在导体中出现裂纹时，金属粒子使其中出现裂纹的导体连接起来。

Description

柔性扁平电缆、其制备方法以及包括柔性扁平电缆的车辆
技术领域
本发明涉及柔性扁平电缆、包含其的车辆以及制备该柔性扁平电 缆的方法。
背景技术
用在车辆中的电子元件数目越来越多。因此，传输控制信号以控 制电子元件的信号线数目也越来越多。柔性扁平电缆因电缆的小体积 和高柔性而广泛地用作信号线。
公开于该发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景 的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领 域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供柔性扁平电缆、包含该柔性扁平电缆 的车辆以及制备该柔性扁平电缆的方法，所述柔性扁平电缆能够使用 包含金属粒子的粘合层来恢复其中出现裂纹的导体的导电性。
本发明的附加方面将部分地在以下的说明书中加以陈述，并且其 部分地将从说明书中是显而易见的，或者可由本发明的实践获知。
根据本发明的方面，柔性扁平电缆包括：绝缘膜，其形成柔性扁 平电缆的外部表观；导体，其设置于绝缘膜内；以及粘合层，其构造 成使绝缘膜结合至导体。粘合层包含金属粒子，从而使得当在导体中 出现裂纹时，金属粒子使导体在出现裂纹的区域中重新连接。
当在导体中出现裂纹时，金属粒子因由电阻的增加所产生的热量 而会在出现裂纹的区域中熔融，从而恢复导体的导电性。
粘合层包括：第一粘合层，其设置为覆盖导体，并包含金属粒子； 以及第二粘合层，其设置于第一粘合层的上表面和下表面上，并构造 成使绝缘膜结合至导体。
第一粘合层可具有10μm至500μm的厚度。
金属粒子包括镍、钴、金、银以及铜之中至少一种金属的粒子， 或者镍、钴、金、银以及铜中两种或更多种金属的合金的粒子。
各金属粒子可具有1μm至20μm的直径。
根据本发明的方面，制备柔性扁平电缆的方法包括：在导体上涂 布包含金属粒子的第一粘合层；以及使用第二粘合层来使形成柔性扁 平电缆的外部表观的绝缘膜结合至其上涂布有第一粘合层的导体的上 表面和下表面。
使用第二粘合层来使形成柔性扁平电缆的外部表观的绝缘膜结合 至其上涂布有第一粘合层的导体的上表面和下表面包括：将第二粘合 层和绝缘膜放置在导体的上表面和下表面上，其中导体上涂布有第一 粘合层；以及将热量和压力施加至绝缘膜，从而使绝缘膜结合至导体。
所述方法进一步包括清洗导体的表面从而在导体上涂布第一粘合 层。
根据本发明的方面，车辆包含电子装置以及与电子装置连接并构 造成传递电子信号的柔性扁平电缆。柔性扁平电缆包括：绝缘膜，其 形成柔性扁平电缆的外部表观；导体，其设置于绝缘膜内；以及粘合 层，其构造成使绝缘膜结合至导体，其中该粘合层包含金属粒子，当 在导体中出现裂纹时，金属粒子使其中出现裂纹的导体连接起来。
当在导体中出现裂纹时，金属粒子因由电阻的增加所产生的热量 而会在出现裂纹的区域中熔融，从而恢复导体的导电性。
粘合层包括：第一粘合层，其包含金属粒子，并设置为覆盖导体； 以及第二粘合层，其设置于第一粘合层的上表面和下表面上，并构造 成使绝缘膜结合至导体。
第一粘合层可具有10μm至500μm的厚度。
金属粒子包括镍、钴、金、银以及铜之中至少一种金属的粒子， 或者镍、钴、金、银以及铜中两种或更多种金属的合金的粒子。
各金属粒子可具有1μm至20μm的直径。
本发明的方法和装置具有其它的特征和优点，这些特征和优点从 并入本文中的附图和随后的具体实施方式将是显而易见的，或者将在 并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行更详细的陈述，这些 附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1示出根据本发明示例性实施方案的车辆的内部。
图2为根据本发明示例性实施方案的柔性扁平电缆的立体图。
图3为根据本发明示例性实施方案的柔性扁平电缆的横截面图。
图4从概念上示出出现在根据本发明示例性实施方案的柔性扁平 电缆中的裂纹图。
图5示出填充根据本发明示例性实施方案的柔性扁平电缆中的裂 纹的方法图。
图6示出制备根据本发明示例性实施方案的柔性扁平电缆的方法 图。
应当了解，附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上 简化表示的说明本发明基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的 特定设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和形状，将部分地 由特定目的的应用和使用环境所确定。在这些附图中，在贯穿附图的 多幅图形中，附图标记指代本发明的相同或等同的部分。
具体实施方式
现在将具体参考本发明的各个实施方案，在附图中和以下的描述 中示出了这些实施方案的示例。虽然本发明与示例性实施方案相结合 进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示 例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而 且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之 内的各种替换、修改、等同形式以及其它实施方案。
本说明书并未描述实施方案的所有元件，而且也将对本发明所属 技术领域的常规信息以及在实施方案之间重叠的信息不进行描述。
另外，还将理解的是当在本说明书中使用术语“包含”、“包括” 时，这些术语说明存在所陈述的元件，但它们并不排除存在或附加一 种或多种其它元件。
还应理解的是单数形式“一个/种”、“所述/该”包括复数指代物， 除非上下文另有明确说明。
用在操作中的附图标记用来便于描述，而不指示操作的顺序，而 且所述操作可以以与所记载的顺序不同的顺序进行，除非在上下文中 明确指出特定的顺序。
在下文，将参考附图来详细描述根据本发明各个方面的柔性扁平 电缆、包含其的车辆以及制备该柔性扁平电缆的方法。
图1示出根据本发明示例性实施方案的车辆的内部。
如在图1中所示，车辆100可包含仪表板，在该仪表板中设置齿 轮箱120、中央仪表板130、方向盘140、仪表盘150等。
在齿轮箱120中，可设置用于移动齿轮的变速杆121。而且，如在 图1中所示，齿轮箱120可包括：表盘操纵器111，其构造成使得用户 能够控制执行导航系统10的功能或包含语音系统133的多媒体系统的 功能或者车辆的主要功能；以及输入设备110，其包括各种按钮。
在中央仪表板130中，可设置空调器132、语音系统133以及导航 系统10。
空调器132可调节车辆100内的温度、湿度、空气质量和空气流 以维持车辆100内部的舒适性。空调器132可设置在中央仪表板130 中，并且可包括至少一个用于排出空气的通风口。在中央仪表板130 中，可配置至少一个用于控制空调器132的按钮或表盘。用户如驾驶 员能够使用配置在中央仪表板130上的按钮或表盘来控制车辆的空调 器132。而且，用户还能够通过输入设备110的按钮或者设置在齿轮箱 120上的表盘操纵器111来控制空调器132。
在中央仪表板130中，可设置导航系统10。导航系统10可嵌入车 辆的中央仪表板130中。根据一实施方案，在中央仪表板130中，可 设置用于控制导航系统10的输入设备。根据另一示例性实施方案，导 航系统10的输入设备可设置在另一位置处，而不是设置在中央仪表板 130。例如，导航系统10的输入设备可设置在导航系统10的显示设备 300的附近。还根据另一示例性实施方案，导航系统10的输入设备可 设置在齿轮箱120中。
方向盘140可用于调整车辆100的行驶方向，并且可包括：轮缘 141，其由驾驶员握住；轮辐142，其与车辆100的转向装置连接并使 轮缘141与用于转向的旋转轴的毂连接。轮辐142可包括操纵器142a 和142b，它们用于控制包括语音系统并设置在车辆100中的各种设备。 另外，在仪表板中，仪表盘150可设置为显示车辆100的速度、发动 机的每分钟转数(RPM)、剩下的燃料体积等。仪表盘150可包括仪表 盘显示器151，其构造成显示与车辆100的行驶状态有关的信息以及与 多媒体系统的操作有关的信息等。
驾驶员可操纵设置在仪表板中的上述各种设备以便驾驶车辆100。 除了驾驶员用以驾驶车辆100而可操纵的设备外，车辆100还可包含 用于检测有关车辆100周围环境的信息(为驾驶车辆100所需)或检 测车辆100的行驶信息的各种传感器。
同时，车辆100可采用各种各样的电子元件。随着在车辆100中 使用的电子元件数目增加，传输控制信号以控制电子元件的的信号线 数目也在增加。柔性扁平电缆可通过利用粘合剂使绝缘膜结合至多个 导体架的两面而制得。柔性扁平电缆可具有小体积和高柔性。由于这 些优点，柔性扁平电缆广泛地用在转向辊连接器(SRC)中。
当柔性扁平电缆用在具有旋转半径小的滚动结构的SRC中时，随 着使用时间增加在导体中会出现裂纹。当在导体中出现裂纹时，导体 的导电性会降低。为了解决该问题，就提供了根据本发明示例性实施 方案的柔性扁平电缆。在下文，将参考图2至图6来描述实施方案。
图2为根据本发明示例性实施方案的柔性扁平电缆的立体图，而 图3为根据本发明示例性实施方案的柔性扁平电缆的横截面图。图4 从概念上示出在根据本发明示例性实施方案的柔性扁平电缆中的裂纹 图。图5示出填充根据本发明示例性实施方案的柔性扁平电缆中的裂 纹的方法图。图6示出制备根据本发明示例性实施方案的柔性扁平电 缆的方法图。
如在图2中所示，根据本发明示例性实施方案的柔性扁平电缆400 因其具有柔性而可具有弧形形状。如在图3中所示，根据本实施方案 的柔性扁平电缆400可包括：绝缘膜410，其形成柔性扁平电缆400 的外部表观；多个导体440，其用以传递电子信号；第二粘合层420， 其用以使绝缘膜410结合至导体440；以及第一粘合层430，其环绕导 体440并包含金属粒子432。
导体440可由韧铜或无氧铜形成，然而该材料并不限制于这些例 子。
导体440可为互相分隔开的多个导体，如在图2和图3中所示， 其中各个导体440可具有不同的宽度和厚度。例如，导体440可以以 铜箔导体来实施，每个铜箔导体具有0.1mm至2mm的宽度以及0.015 mm至50mm的厚度。
绝缘膜410可形成柔性扁平电缆400的外部表观，并可由包括氟 化物树脂、聚酰亚胺树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、环氧 树脂等的树脂形成，然而并不限制于这些材料。
用于使绝缘膜410结合至导体440的粘合剂可由包含以下树脂的 材料形成，所述树脂包括聚乙烯醇缩丁醛、甲阶型酚(resol-type phenol)、三聚氰胺、环氧树脂等。第二粘合层420可使用由上述材料 形成的粘合剂。
第一粘合层430可由以下材料形成，所述材料通过使金属粒子432 与由上述材料形成的粘合剂混合而制得。即，通过在制备粘合剂时添 加各直径为1μm至20μm的金属粒子432而获得的粘合剂可用作第一 粘合层430。包含在第一粘合层430中的金属粒子432可包括镍、钴、 金、银以及铜之中至少一种金属的粒子，或者镍、钴、金、银以及铜 中两种或更多种金属的合金的粒子，然而并不限制于这些材料。
第一粘合层430可覆盖所有导体440的上表面、下表面以及侧表 面，或者可覆盖柔性扁平电缆400的整个表面，如同第二粘合层420。 或者，第一粘合层430可在部分柔性扁平电缆400中形成，所述部分 柔性扁平电缆400预期具有低耐久性，如柔性扁平电缆400的弧形部 分。
如在图4中所示，在具有小半径的弯曲的导体440部分中，当因 往复运动而使疲劳累积时会出现裂纹C，其会在导体440中造成断开 连接。当出现裂纹C时，导体440会无法将电子信号传递至电子元件。
如在图5中所示，当将电子信号在导体440中出现裂纹C时施加 至柔性扁平电缆400时，在裂纹C的两个端部会形成电势差，而在出 现裂纹C的区域中电阻会急剧增加。
包含在第一粘合层430中的金属粒子432可因在裂纹C的两个端 部所形成的电势差而朝裂纹C迁移。另外，在裂纹C中所产生的急剧 增加的电阻可产生热量，而迁移至裂纹C的金属粒子432可通过在裂 纹C中所产生的热量而会熔融。然后，可用迁移至裂纹C的熔融金属 粒子432来填充在导体440中出现的裂纹C，从而能够恢复导电性。
因此，根据本实施方案的柔性扁平电缆400能够恢复由在导体440 中的裂纹C所损失的导电性，并能够延长电缆400的生命周期，因为 可用包含在第一粘合层430中的金属粒子432来填充裂纹C。
在下文，将描述制备根据本实施方案的柔性扁平电缆400的方法。
参考图6，首先，可将包含金属粒子432的第一粘合层430涂布在 多个导体440上。如上所述，因为包含金属粒子432的第一粘合层430 需要环绕导体440的整个表面，第一粘合层430可形成为被涂布在导 体440上。在将第一粘合层430涂布在导体440上之前，可清洗导体 440的表面。导体440的表面可通过脱脂或者等离子体处理来进行清 洗。
当彻底清洗导体440的表面时，可以以预定的间隔设置导体440， 并可涂布第一粘合层430。可以以10μm至500μm的厚度形成第一粘 合层430。
第一粘合层430可由以下材料形成，所述材料通过使金属粒子432 与由上述材料形成的粘合剂混合而制得。换言之，通过在制备粘合剂 时添加各直径为1μm至20μm的金属粒子432而获得的粘合剂可用作 第一粘合层430。包含在第一粘合层430中的金属粒子432可包括镍、 钴、金、银以及铜之中至少一种金属的粒子，或者镍、钴、金、银以 及铜中两种或更多种金属的合金的粒子。
第一粘合层430可覆盖柔性扁平电缆400的整个表面，如同第二 粘合层420。或者，第一粘合层430可设置于部分柔性扁平电缆400 中，所述部分柔性扁平电缆400预期具有低耐久性，如柔性扁平电缆 400的弧形部分。
在第一粘合层430形成于导体440的表面之上后，可将第二粘合 层420和绝缘膜410施用至其上涂布有第一粘合层430的导体440的 上表面和下表面。可进行将压力和热量施加至绝缘膜410的层压处理， 以便使绝缘膜410结合至导体440，从而制得柔性扁平电缆400。
即使是在导体中出现裂纹时，根据本发明示例性实施方案的柔性 扁平电缆也能够恢复导体的导电性。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上部”、“下部”， “内部的”、“外部的”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前面”、“后 面”、“背部”、“在里面”、“在外面”、“向内”、“向外”、“内部”、“外 部”、“向前”和“向后”是用于参考图中显示的这些特征的位置来描 述示例性实施方案的特征。
已呈现的前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了例证 和说明的目的。这些描述并非旨在穷尽本发明，或者将本发明限定为 所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多修改 和变型。对示例性实施方案进行选择和描述是为了解释本发明的某些 原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能够实现并利用 本发明的各种示例性实施方案以及它们的各种替换和修改。本发明的 范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (15)

1.一种柔性扁平电缆，其包括：
绝缘膜，其形成所述柔性扁平电缆的外部表观；
导体，其设置于所述绝缘膜内；以及
粘合层，其构造成使所述绝缘膜结合至所述导体，
其中所述粘合层包含金属粒子，当在所述导体中出现裂纹时，所述金属粒子构造成使其中出现裂纹的所述导体连接起来。
2.根据权利要求1所述的柔性扁平电缆，其中当在所述导体中出现裂纹时，所述金属粒子通过由电阻的增加所产生的热量而在出现裂纹的区域中熔融，从而恢复所述导体的导电性。
3.根据权利要求1所述的柔性扁平电缆，其中所述粘合层包括：
第一粘合层，其设置为覆盖所述导体，并包含所述金属粒子；以及
第二粘合层，其设置于所述第一粘合层的上表面和下表面上，并构造成使所述绝缘膜结合至所述导体。
4.根据权利要求3所述的柔性扁平电缆，其中所述第一粘合层具有10μm至500μm的厚度。
5.根据权利要求1所述的柔性扁平电缆，其中所述金属粒子包括镍、钴、金、银以及铜之中至少一种金属的粒子，或者镍、钴、金、银以及铜中两种或更多种金属的合金的粒子。
6.根据权利要求1所述的柔性扁平电缆，其中各金属粒子具有1μm至20μm的直径。
7.一种制备柔性扁平电缆的方法，其包括：
在导体上涂布包含金属粒子的第一粘合层；以及
使用第二粘合层从而使形成柔性扁平电缆的外部表观的绝缘膜结合至其上涂布有第一粘合层的导体的上表面和下表面。
8.根据权利要求7所述的方法，其中使用第二粘合层从而使形成柔性扁平电缆的外部表观的绝缘膜结合至其上涂布有第一粘合层的导体的上表面和下表面包括：
将第二粘合层和绝缘膜放置在导体的上表面和下表面上，其中导体上涂布有第一粘合层；以及
将热量和压力施加至绝缘膜上，从而使绝缘膜结合至导体。
9.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括清洗导体的表面从而在导体上涂布第一粘合层。
10.一种车辆，其包含：
电子装置；和
与电子装置连接以传递电子信号的柔性扁平电缆，
其中所述柔性扁平电缆包括：
绝缘膜，其形成所述柔性扁平电缆的外部表观；
导体，其设置于所述绝缘膜内；以及
粘合层，其构造成使所述绝缘膜结合至所述导体，其中所述粘合层包含金属粒子，当在所述导体中出现裂纹时，所述金属粒子构造成使其中出现裂纹的所述导体连接起来。
11.根据权利要求10所述的车辆，其中当在所述导体中出现裂纹时，所述金属粒子通过由电阻的增加所产生的热量而在出现裂纹的区域中熔融，从而恢复所述导体的导电性。
12.根据权利要求10所述的车辆，其中所述粘合层包括：
第一粘合层，其设置为覆盖所述导体，并包含所述金属粒子；以及
第二粘合层，其设置于所述第一粘合层的上表面和下表面上，并构造成使所述绝缘膜结合至所述导体。
13.根据权利要求12所述的车辆，其中所述第一粘合层具有10μm至500μm的厚度。
14.根据权利要求10所述的车辆，其中所述金属粒子包括镍、钴、金、银以及铜之中至少一种金属的粒子，或者镍、钴、金、银以及铜中两种或更多种金属的合金的粒子。
15.根据权利要求10所述的车辆，其中各金属粒子具有1μm至20μm的直径。
CN201710303859.3A 2016-12-20 2017-05-03 柔性扁平电缆、其制备方法以及包括柔性扁平电缆的车辆 Pending CN108206074A (zh)

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