CN108649362A - 导电连接件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导电连接件和导电连接件的制造方法。导电连接件包括弹性绝缘的壳体和液态金属。所述壳体形成有管道与至少一个蓄池,所述管道贯穿所述壳体的相对两端,所述蓄池相互间隔地设置在所述管道上并与所述管道连通以共同形成收容空间。所述液态金属收容在所述收容空间内。本发明实施方式的导电连接件和导电连接件的制造方法利用壳体的弹性和液态金属的流动性增强导电连接件的可弯折性和可拉伸性,从而使得导电连接件在受到外力作用时,不容易出现断裂等影响导电连接件正常工作的问题。

Description

导电连接件及其制造方法
技术领域
本发明涉及电连接技术领域,特别涉及一种导电连接件和导电连接件的制造方法。
背景技术
通常,电子元器件之间的电性连接是通过导电能力较佳的金属导线实现的。然而,金属导线的可弯折性和可拉伸性较差,在受到外力作用时,容易出现断裂等影响金属导线正常工作的问题。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种导电连接件和导电连接件的制造方法。
一种导电连接件包括弹性绝缘的壳体和液态金属,所述壳体形成有管道与至少一个蓄池,所述管道贯穿所述壳体的相对两端,所述蓄池相互间隔地设置在所述管道上并与所述管道连通以共同形成收容空间。所述液态金属收容在所述收容空间内。
在某些实施方式中,所述蓄池的形状与所述管道的形状不同;或,所述蓄池的形状与所述管道的形状相同,且所述蓄池的截面面积大于所述管道的截面面积。
在某些实施方式中,所述导电连接件还包括两个导电件,两个所述导电件分别设置在所述壳体的相对两端以密封所述管道的两端。
在某些实施方式中,所述壳体包括相结合的第一子壳体与第二子壳体,所述第一子壳体的下表面开设有第一子管道与第一子蓄池;所述第二子壳体的上表面开设有与所述第一子管道对应的第二子管道及与所述第一子蓄池对应的第二子蓄池;所述第一子壳体与所述第二子壳体结合时,所述第一子管道与对应的所述第二子管道形成所述管道,所述第一子蓄池与对应的所述第二子蓄池形成所述蓄池。
在某些实施方式中,所述管道呈柱状,所述蓄池呈球状,所述液态金属收容在所述蓄池与所述管道中,所述蓄池和所述管道满足以下公式:R2<r*h/2,其中,R为所述蓄池的半径,r为所述管道的半径,h为两个所述蓄池之间的距离。
在某些实施方式中,所述管道呈柱状,所述蓄池呈球状,所述液态金属收容在所述蓄池与所述管道中,所述导电连接件还包括设置在所述蓄池中的刚性支架,所述刚性支架用于支撑所述蓄池。
在某些实施方式中,所述蓄池和所述管道满足以下公式:R2>r*h/2,其中,R为所述蓄池的半径,r为所述管道的半径,h为两个所述蓄池之间的距离。
在某些实施方式中,所述管道的半径r<0.5毫米。
在某些实施方式中,所述蓄池包括蓄池内壁,所述蓄池内壁形成有多孔结构。
在某些实施方式中,所述管道呈柱状,所述蓄池呈球状,所述液态金属收容在所述蓄池中,所述管道空置。
在某些实施方式中,所述管道的半径r<0.5毫米。
一种导电连接件的制造方法包括:在弹性绝缘材料上形成管道与蓄池以获得弹性绝缘的壳体,所述管道贯穿所述壳体的相对两端,所述蓄池形成在所述管道上并与所述管道连通以共同形成收容空间;和在所述管道的一端抽离所述收容空间内的空气,在所述管道的另一端注入液态金属,使得液态金属收容在所述收容空间内以形成所述导电连接件。
在某些实施方式中,所述在所述管道的一端抽离所述收容空间内的空气,在所述管道的另一端注入液态金属的步骤后包括:在所述壳体的相对两端形成导电件以密封所述管道的两端。
在某些实施方式中,所述在弹性绝缘材料上形成管道与蓄池以获得弹性绝缘的壳体的步骤包括:通过光蚀法或化学侵蚀法在所述弹性绝缘材料上形成所述管道与所述蓄池以获得所述壳体。
在某些实施方式中,所述在弹性绝缘材料上形成管道与蓄池以获得弹性绝缘的壳体的步骤包括:利用凸面模具在一所述弹性绝缘材料上形成第一子壳体,在另一所述弹性绝缘材料上形成第二子壳体,所述第一子壳体的下表面形成有第一子管道与第一子蓄池;所述第二子壳体的上表面形成有与所述第一子管道对应的第二子管道及与所述第一子蓄池对应的第二子蓄池;热压合所述第一子壳体与所述第二子壳体以获得所述壳体,所述第一子管道与对应的第二子管道形成所述管道,所述第一子蓄池与对应的第二子蓄池形成所述蓄池。
在某些实施方式中,所述热压合所述第一子壳体与所述第二子壳体以获得所述壳体的步骤前还包括:在所述第一子蓄池和/或所述第二子蓄池中设置刚性支架,所述刚性支架用于支撑所述蓄池。
在某些实施方式中,所述第一子蓄池包括第一子蓄池内壁,所述第二子蓄池包括第二子蓄池内壁,所述热压合所述第一子壳体与所述第二子壳体以获得所述壳体的步骤前还包括:侵蚀所述第一子蓄池内壁和/或所述第二子蓄池内壁以形成多孔结构。
本发明实施方式的导电连接件和导电连接件的制造方法利用壳体的弹性和液态金属的流动性增强导电连接件的可弯折性和可拉伸性,从而使得导电连接件在受到外力作用时,不容易出现断裂等影响导电连接件正常工作的问题。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明实施方式的导电连接件的结构示意图。
图2是本发明实施方式的导电连接件的壳体的结构示意图。
图3是图1中导电连接件的拉伸状态示意图。
图4是本发明另一实施方式的导电连接件的结构示意图。
图5是图4中导电连接件的拉伸状态示意图。
图6是本发明再一实施方式的导电连接件的结构示意图。
图7是图6中导电连接件的拉伸状态示意图。
图8是本发明实施方式的导电连接件的制造方法的流程示意图。
图9是本发明另一实施方式的导电连接件的制造方法的流程示意图。
图10是本发明再一实施方式的导电连接件的制造方法的流程示意图。
图11是本发明又一实施方式的导电连接件的制造方法的流程示意图。
图12是本发明实施方式的凸面模具的结构示意图。
图13是本发明又一实施方式的导电连接件的制造方法的流程示意图。
图14是本发明又一实施方式的导电连接件的制造方法的流程示意图。
主要元件符号说明:
导电连接件1000、壳体100、管道10、蓄池20、蓄池内壁22、第一端30、第二端40、收容空间50、第一子壳体60、第一子管道62、第一子蓄池64、第一子蓄池内壁642、第二子壳体70、第二子管道72、第二子蓄池74、第二子蓄池内壁742、刚性支架80、液态金属200、导电件300、凸面模具400、拉伸无变阻导电连接件500、拉伸断路导电连接件600、拉伸导通导电连接件700。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。可以是机械连接,也可以是电连接。可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1,导电连接件1000包括弹性绝缘的壳体100和液态金属200。壳体100形成有管道10与至少一个蓄池20,管道10贯穿壳体100的相对两端,蓄池20相互间隔地设置在管道10上并与管道10连通以共同形成收容空间50。液态金属200收容在收容空间50内。
本发明实施方式的导电连接件1000利用壳体100的弹性和液态金属200的流动性增强导电连接件1000的可弯折性和可拉伸性,从而使得导电连接件1000在受到外力作用时,不容易出现断裂等影响导电连接件1000正常工作的问题。
具体地,导电连接件1000可以为导线。导电连接件1000可用于柔性电子设备(例如柔性显示屏)中,利用壳体100的弹性和液态金属200的流动性可以使得在柔性电子设备弯折时导电连接件1000不容易断裂,从而导电连接件1000和柔性电子设备均可以正常工作。导电连接件1000也可用于充电器中,例如导电连接件1000连接插头和接口(例如USB接口),其中插头可连接电源,接口可连接手机、平板电脑等电子装置,如此,利用导电连接件1000的可拉伸性可以较大程度的拉伸充电器,从而在电源与电子装置的距离较远时,仍能利用具备导电连接件1000的充电器为电子装置进行充电。
在本发明实施方式中,弹性是指物体在外力作用下发生形变,当外力撤销后物体能恢复原来大小和形状的性质。绝缘是指电绝缘。
壳体100的材料包括聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)、聚氨酯。PDMS具有成本低、防水性能高、无毒、不易燃、结构高弹性等优点,适用于制造壳体100。聚氨酯的机械强度、氧化稳定性、柔曲性和回弹性都较高,并且具有优良的耐油性、耐溶剂性、耐水性和耐火性,因此也可以用于制造壳体100。
液态金属200包括镓(Ga)铟(In)合金。镓铟合金在室温下保持液态,并且具有较高的导电性。当然,液态金属200也可以是其他具有导电能力并且在室温下保持液态的金属,例如镓、铟锡合金、镓锡合金、镓铟锡合金等,在此不做具体限定。在本发明实施方式中,液态金属200为纯净的液态金属200,其中纯净的液态金属200是指液态金属200中不包含金属氧化物(或金属氧化物的含量较低)。金属氧化物的存在会导致液态金属200的粘稠度增加,从而液态金属200的流动性较低,导致液态金属200难以在蓄池20和管道10之间流动。另外,金属氧化物还会增加液态金属200的电阻率。因此,纯净的液态金属200能够使得液态金属200的电阻较小且流动性强。
在某些实施方式中,壳体100为一体成型,一体成型的壳体100的防水能力较强,并且能够有效地避免液态金属200泄露。
请结合图2,在某些实施方式中,壳体100包括相结合的第一子壳体60与第二子壳体70,第一子壳体60的下表面开设有第一子管道62与第一子蓄池64;第二子壳体70的上表面开设有与第一子管道62对应的第二子管道72及与第一子蓄池64对应的第二子蓄池74;第一子壳体60与第二子壳体70结合时,第一子管道62与对应的第二子管道72形成管道10,第一子蓄池64与对应的第二子蓄池74形成蓄池20。
壳体100通过第一子壳体60和第二子壳体70结合形成,可以便于对壳体100进行特定的操作(例如下文中将刚性支架80设置在蓄池20中、侵蚀蓄池内壁22等)。
具体地,第一子壳体60和第二子壳体70可以分别为壳体100的一半结构,通过第一子壳体60和第二子壳体70的结合即可形成完整的壳体100。第一子壳体60的下表面可开设有第一子管道62(管道10的一半结构)与第一子蓄池64(蓄池20的一半结构),第二子壳体70的上表面开设有第二子管道72(管道10的另一半结构)与第二子蓄池74(蓄池20的另一半结构),在第一子壳体60和第二子壳体70结合时,第一子管道62和第二子管道72可以形成完整的管道10,第一子蓄池64和第二子蓄池74可以形成完整的蓄池20。当然,在其他实施方式中,第一子壳体60可以为壳体100的2/3结构,第二子壳体70为壳体100的1/3结构等,只需要满足第一子壳体60和第二子壳体70相结合形成完整的壳体100(包括完整的管道10和蓄池20)即可。
另外,壳体100可通过两个以上的子壳体形成,例如壳体100通过三个子壳体形成、通过四个子壳体形成等,只需要满足两个以上的子壳体相结合形成完整的壳体100(包括完整的管道10和蓄池20)即可,在此不做具体限定。
在某些实施方式中,蓄池20的形状与管道10的形状不同。蓄池20与管道10的形状不同,可以使得蓄池20和管道10可以收容的液态金属200的体积不同,并且收容在蓄池20和管道10的液态金属200的表面能不同。具体地,在一个实施例中,蓄池20的形状为球状,管道10的形状为柱状;在另一个实施例中,蓄池20的形状为椭球体,管道10的形状为柱状等,其中,柱状可以是圆柱状或棱柱状。在本发明实施方式中,蓄池20的形状为球状,管道10的形状为圆柱状。
在某些实施方式中,蓄池20的形状与管道10的形状相同,且蓄池20的截面面积大于管道10的截面面积。如此,可以使得蓄池20和管道10可以收容的液态金属200的体积不同。具体地,在一个实施例中,蓄池20和管道10的形状均为柱状,蓄池20的截面面积大于管道10的截面面积。
请继续参阅图1,在某些实施方式中,至少一个蓄池20可以是指蓄池20的数量为多个,多个蓄池20相互间隔地设置在管道10上。如此,多个蓄池20和管道10可以相互配合以提高导电连接件1000的性能。
具体地,多个蓄池20相互间隔地设置在管道10上,可以理解为,多个蓄池20通过管道10相互连通,从而可实现液态金属200在蓄池20和管道10之间进行流通。
请参阅图1和图3,在某些实施方式中,导电连接件1000为拉伸无变阻导电连接件500。管道10呈圆柱状,蓄池20呈球状,液态金属200收容在蓄池20与管道10中。蓄池20和管道10满足以下公式:R2<r*h/2,其中,R为蓄池20的半径,r为管道10的半径,h为两个蓄池20之间的距离。
如此,在拉伸无变阻导电连接件500受到外力作用时,蓄池20与管道10中的液态金属200相互补充,从而使得导电连接件1000的电阻基本不变。
具体地,在拉伸无变阻导电连接件500没受到外力作用时(如图1所示),收容在蓄池20中的液态金属200和收容在管道10中的液态金属200相互接触(即收容空间50内的液态金属200是连续不间断的),因此拉伸无变阻导电连接件500正常工作。在拉伸无变阻导电连接件500处于拉伸状态时(如图3所示,拉伸状态的拉伸无变阻导电连接件500的蓄池20可以呈椭球状),管道10延长,同时蓄池20体积变小,蓄池20中的液态金属200流至管道10中,从而补充管道10中的液相金属200,收容在蓄池20中的液态金属200和收容在管道10中的液态金属200仍然相互接触(即收容空间50内的液态金属200仍然是连续不间断的),进而使得管道10的半径在导电连接件1000的拉伸过程中基本不变,即使得拉伸无变阻导电连接件500的电阻基本不变(电阻的变化可忽略不计)。R2<r*h/2能够使得拉伸状态的拉伸无变阻导电连接件500的液态金属200是连续不间断的。在一个实施例中,5mm<R<10mm。
在某些实施方式中,拉伸无变阻导电连接件500的蓄池20包括蓄池内壁22,蓄池内壁22形成有多孔结构。蓄池内壁22的多孔结构可以有效地增大液态金属200在蓄池内壁22的亲和力,使得液态金属200能够较佳地附着在蓄池内壁22上。其中,多孔结构可以是指多个小孔的结构。
请参阅图4和图5,在某些实施方式中,导电连接件1000为拉伸断路导电连接件600。管道10呈圆柱状,蓄池20呈球状,液态金属200收容在蓄池20与管道10中。导电连接件1000还包括设置在蓄池20中的刚性支架80,刚性支架80用于支撑蓄池20。蓄池20和管道10满足以下公式:R2>r*h/2,其中,R为蓄池20的半径,r为管道10的半径,h为两个蓄池20之间的距离。另外,管道10的半径r<0.5毫米。
具体地,在拉伸断路导电连接件600没受到外力作用时(如图4所示),收容在蓄池20和管道10中的液态金属200相互接触,因此拉伸断路导电连接件600正常工作。在拉伸断路导电连接件600处于拉伸状态时(如图5所示,拉伸状态的拉伸断路导电连接件600的蓄池20可以呈椭球状),刚性支架80支撑住蓄池20,导致蓄池20的体积增大,由于液态金属200的表面能非常大(镓铟合金的表面能为0.624N/m),因此,收容在蓄池20中的液态金属200与收容在管道10中的液态金属200会汇集在蓄池20中和蓄池20的附近,即,收容空间50内的液态金属200不连续,中间有间断,导致拉伸断路导电连接件600断开,实现断路控制。R2>r*h/2能够使得拉伸状态的拉伸断路导电连接件600的液态金属200是不连续的,之间有间断。管道10的半径r<0.5毫米可以减小管道10的体积,从而在拉伸断路导电连接件600处于拉伸状态时,管道10中的液态金属200能够较为容易地流至蓄池20和蓄池20的附近。另外,管道10的半径r可以大于或等于25微米,如此便于液态金属200在管道10中流通(若管道10的半径r小于25微米,未经过纳米化处理的液态金属200很难通过)。
如此,可以根据需要控制拉伸断路导电连接件600的通断状态,即在不施加外力时拉伸断路导电连接件600处于导通状态,通过施加外力而使拉伸断路导电连接件600处于断路状态。
在某些实施方式中,拉伸断路导电连接件600的蓄池20包括蓄池内壁22,蓄池内壁22形成有多孔结构。蓄池内壁22的多孔结构可以有效地增大液态金属200在蓄池内壁22的亲和力,使得液态金属200能够较佳地附着在蓄池内壁22上(在拉伸断路导电连接件600处于拉伸状体时,液态金属200容易汇集到蓄池20中和蓄池20的附近)。
刚性支架80可由导电材料和/或不导电材料制成,即刚性支架80可由导电材料制成,或刚性支架80可由不导电材料制成,或刚性支架80可由导电材料和不导电材料制成。导电材料例如为与液体金属200亲和力好的金属材料。不导电材料例如为不导电聚合物材料,比如经过等离子体处理过的聚氨酯等。
在某些实施方式中,刚性支架80的表面形成有多孔结构。刚性支架80的多孔结构可以有效地增大刚性支架80对液态金属200的亲和力,使得液态金属200能够较佳地附着在刚性支架80上(在拉伸断路导电连接件600处于拉伸状体时,液态金属200容易汇集到刚性支架80上,即汇集到蓄池20中和蓄池20的附近)。
请参阅图6和图7,在某些实施方式中,导电连接件1000为拉伸导通导电连接件700。管道10呈圆柱状,蓄池20呈球状,液态金属200收容在蓄池20中,管道10空置。管道10的半径r<0.5毫米。
具体地,在拉伸导通导电连接件700没受到外力作用时(如图6所示),由于液态金属200只收容在蓄池20中,而管道10空置,此时收容空间50内的液态金属200不连续,中间有间断,拉伸导通导电连接件700处于断路状态。在拉伸导通导电连接件700处于拉伸状态时(如图7所示,拉伸状态的拉伸导通导电连接件700的蓄池20可以呈椭球状),蓄池20体积变小,导致蓄池20中的液态金属200被挤压至管道10中而使液态金属200既收容在蓄池20内,又收容在管道10内,且收容在蓄池20的液态金属200和收容在管道10中的液态金属200相互接触(即收容空间50内的液态金属200是连续不间断的),使得拉伸导通导电连接件700导通,实现通路控制。在一个实施例中,拉伸导通导电连接件700的两个蓄池20之间的距离h应当非常小,而蓄池20的半径R越大,h的最大取值越大,相反,R越小,h的最大取值越小。同时,r越小,h的最大取值越大,相反,r越大,h的最大取值越小。管道10的半径r<0.5毫米可以减小管道10的体积,从而在拉伸导通导电连接件700处于拉伸状态时,蓄池20中的液态金属200能够充满管道10,避免由于重力原因导致液态金属200无法充满管道10而出现拉伸导通导电连接件700通断状态不稳定的问题。另外,管道10的半径r可以大于或等于25微米,如此便于液态金属200在管道10中流通(若管道10的半径r小于25微米,未经过纳米化处理的液态金属200很难通过)。
另外,拉伸导通导电连接件700也可以通过挤压的方式使得蓄池20的体积变小,从而使得蓄池20中的液态金属200被挤压到管道10中而导致液态金属200既收容在蓄池20中,又收容在管道10中,且收容在蓄池20的液态金属200和收容在管道10中的液态金属200相互接触(即收容空间50内的液态金属200是连续不间断的),使得拉伸导通导电连接件700导通。需要说明的是,通过挤压的方式使得拉伸导通导电连接件700导通的挤压外力与通过拉伸的方式使得拉伸导通导电连接件700导通的拉伸外力相互垂直。
如此,可以根据需要控制拉伸导通导电连接件700的通断状态,即在不施加外力时拉伸导通导电连接件700处于断路状态,通过施加外力而使得拉伸导通导电连接件700处于导通状态。
在某些实施方式中,至少一个蓄池20可以是指蓄池20的数量为一个。在导电连接件1000的长度较短时,只需要一个蓄池20即可与管道10配合实现上述的拉伸无变阻导电连接件500、拉伸断路导电连接件600和拉伸导通导电连接件700。
请再次参阅图1,在某些实施方式中,导电连接件1000(拉伸无变阻导电连接件500、拉伸断路导电连接件600或拉伸导通导电连接件700)还包括两个导电件300,两个导电件300分别设置在壳体100的相对两端以密封管道10的两端,管道10除了两端外的其他区域均被壳体100包围。导电件300例如为金属密封件。
通过导电件300密封管道10的两端,可以有效地防止液态金属200从收容空间50中泄露到外界,并且利用导电件300的导电能力可以使得导电连接件1000能够正常工作。
请参阅图1和图8,本发明实施方式的制造方法可以用于制造上述任意一种实施方式的导电连接件1000,制造方法包括:
02:在弹性绝缘材料上形成管道10与蓄池20以获得弹性绝缘的壳体100,管道10贯穿壳体100的相对两端,蓄池20形成在管道10上并与管道10连通以共同形成收容空间50;和
04:在管道10的一端(第一端30)抽离收容空间50内的空气,在管道10的另一端(第二端40)注入液态金属200,使得液态金属200收容在收容空间50内以形成导电连接件1000。
通过在管道10的第一端30抽离收容空间50内的空气,在管道10的第二端40注入液态金属200,可以使得液态金属200能够在收容空间50内流通,从而收容在收容空间50内。
本发明实施方式的导电连接件1000的制造方法利用弹性绝缘材料制造壳体100并在壳体100的收容空间50内注入液态金属200而形成导电连接件1000,从而利用壳体100的弹性和液态金属200的流动性使得导电连接件1000在受到外力作用时不容易断裂。
请参阅图1和图9,在某些实施方式中,步骤04后包括:
06:在壳体100的相对两端形成导电件300以密封管道10的两端。
导电件300例如为金属密封件。通过导电件300密封管道10的两端,可以有效地防止液态金属200从收容空间50中泄露到外界,并且利用导电件300的导电能力可以使得导电连接件1000能够正常工作。
请参阅图1和图10,在某些实施方式中,步骤02包括:
021:通过光蚀法或化学侵蚀法在弹性绝缘材料上形成管道10与蓄池20以获得壳体100。
通过光蚀法或化学侵蚀法在弹性绝缘材料上直接形成管道10和蓄池20,可以使得壳体100一体成型,从而增强壳体100的防水能力,并且能够有效地避免液态金属200泄露。
在一个实施例中,化学侵蚀法具体可以为:利用聚乳酸(PLA)材料制造形成与管道10和蓄池20对应的结构,在PLA上外封弹性绝缘材料,再用丙酮或三氯甲烷等溶解PLA材料,从而弹性绝缘材料形成与管道10和蓄池20对应的结构,即形成壳体100。
请参阅图1、图2、图11和图12,在某些实施方式中,步骤02包括:
023:利用凸面模具400在一弹性绝缘材料上形成第一子壳体60,在另一弹性绝缘材料上形成第二子壳体70,第一子壳体60的下表面形成有第一子管道62与第一子蓄池64;第二子壳体70的上表面形成有与第一子管道62对应的第二子管道72及与第一子蓄池64对应的第二子蓄池74;
025:热压合第一子壳体60与第二子壳体70以获得壳体100,第一子管道62与对应的第二子管道72形成管道10,第一子蓄池64与对应的第二子蓄池74形成蓄池20。
壳体100通过第一子壳体60和第二子壳体70形成,可以便于对壳体100进行后续的操作。
具体地,凸面模具400的形状与第一子壳体60(第一子管道62、第一子蓄池64)、第二子壳体70(第二子管道72、第二子蓄池74)相对应,在某些实施方式中,第一子壳体60和第二子壳体70分别为壳体100的一半(第一子壳体60和第二子壳体70相同),用于制造第一子壳体60的凸面模具400与用于制造第二子壳体70的凸面模具400相同。在其他实施方式中,第一子壳体60和第二子壳体70不同,用于制造第一子壳体60的凸面模具400与用于制造第二子壳体70的凸面模具400不同。凸面模具400可以通过3D打印或者增材制造方式制造获得,在此不做具体限定。
另外,壳体100可通过两个以上的子壳体形成,例如壳体100通过三个子壳体形成、通过四个子壳体形成等,只需要满足两个以上的子壳体相结合形成完整的壳体100(包括完整的管道10和蓄池20)即可,在此不做具体限定。
请参阅图4和图13,在某些实施方式中,步骤025前还包括:
027:在第一子蓄池64和/或第二子蓄池74中设置刚性支架80,刚性支架80用于支撑蓄池20。
通过在蓄池20中设置刚性支架80可以制造形成上述拉伸断路导电连接件600。
具体地,可以在制造获得第一子壳体60和第二子壳体70后,在第一子蓄池64和/或第二子蓄池74中设置刚性支架80,即可以将刚性支架80设置在第一子蓄池64中,或将刚性支架80设置在第二子蓄池74中,或将刚性支架80设置在第一子蓄池64和第二子蓄池74中(刚性支架80包括多个,一部分(数量)的刚性支架80设置在第一子蓄池64中,另一部分(数量)刚性支架80设置在第二子蓄池74中;或一个刚性支架80的一部分结构设置在第一子蓄池64中,另一部分结构设置在第二子蓄池74中)。热压合第一子壳体60和第二子壳体70后,即可将刚性支架80设置在蓄池20中。
请参阅图2和图14,在某些实施方式中,第一子蓄池64包括第一子蓄池内壁642,第二子蓄池74包括第二子蓄池内壁742,步骤025前还包括:
029:侵蚀第一子蓄池内壁642和/或第二子蓄池内壁742以形成多孔结构。
具体地,侵蚀第一子蓄池内壁642和/或第二子蓄池内壁742,可以理解为,侵蚀第一子蓄池内壁642,或侵蚀第二子蓄池内壁742,或侵蚀第一子蓄池内壁642和第二子蓄池内壁742。多孔结构可以有效地增大液态金属200在蓄池内壁22(包括第一子蓄池内壁642和第二子蓄池内壁742)的亲和力,使得液态金属200能够较佳地附着在蓄池内壁22上。
在一个实施例中,弹性绝缘材料为PDMS,侵蚀第一子蓄池内壁642和/或第二子蓄池内壁742以形成多孔结构,具体可以为,使用甲苯溶胀10分钟,或用89%硫酸腐蚀1-2分钟。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (17)

1.一种导电连接件,其特征在于,包括:
弹性绝缘的壳体,所述壳体形成有管道与至少一个蓄池,所述管道贯穿所述壳体的相对两端,所述蓄池相互间隔地设置在所述管道上并与所述管道连通以共同形成收容空间;和
收容在所述收容空间内的液态金属。
2.根据权利要求1所述的导电连接件,其特征在于,所述蓄池的形状与所述管道的形状不同;
或,所述蓄池的形状与所述管道的形状相同,且所述蓄池的截面面积大于所述管道的截面面积。
3.根据权利要求1所述的导电连接件,其特征在于,所述导电连接件还包括两个导电件,两个所述导电件分别设置在所述壳体的相对两端以密封所述管道的两端。
4.根据权利要求1所述的导电连接件,其特征在于,所述壳体包括相结合的第一子壳体与第二子壳体,所述第一子壳体的下表面开设有第一子管道与第一子蓄池;所述第二子壳体的上表面开设有与所述第一子管道对应的第二子管道及与所述第一子蓄池对应的第二子蓄池;所述第一子壳体与所述第二子壳体结合时,所述第一子管道与对应的所述第二子管道形成所述管道,所述第一子蓄池与对应的所述第二子蓄池形成所述蓄池。
5.根据权利要求1所述的导电连接件,其特征在于,所述管道呈柱状,所述蓄池呈球状,所述液态金属收容在所述蓄池与所述管道中,所述蓄池和所述管道满足以下公式:R2<r*h/2,其中,R为所述蓄池的半径,r为所述管道的半径,h为两个所述蓄池之间的距离。
6.根据权利要求1所述的导电连接件,其特征在于,所述管道呈柱状,所述蓄池呈球状,所述液态金属收容在所述蓄池与所述管道中,所述导电连接件还包括设置在所述蓄池中的刚性支架,所述刚性支架用于支撑所述蓄池。
7.根据权利要求6所述的导电连接件,其特征在于,所述蓄池和所述管道满足以下公式:R2>r*h/2,其中,R为所述蓄池的半径,r为所述管道的半径,h为两个所述蓄池之间的距离。
8.根据权利要求7所述的导电连接件,其特征在于,所述管道的半径r<0.5毫米。
9.根据权利要求5至8中任意一项所述的导电连接件,其特征在于,所述蓄池包括蓄池内壁,所述蓄池内壁形成有多孔结构。
10.根据权利要求1所述的导电连接件,其特征在于,所述管道呈柱状,所述蓄池呈球状,所述液态金属收容在所述蓄池中,所述管道空置。
11.根据权利要求10所述的导电连接件,其特征在于,所述管道的半径r<0.5毫米。
12.一种导电连接件的制造方法,其特征在于,包括:
在弹性绝缘材料上形成管道与蓄池以获得弹性绝缘的壳体,所述管道贯穿所述壳体的相对两端,所述蓄池形成在所述管道上并与所述管道连通以共同形成收容空间;和
在所述管道的一端抽离所述收容空间内的空气,在所述管道的另一端注入液态金属,使得液态金属收容在所述收容空间内以形成所述导电连接件。
13.根据权利要求12所述的制造方法,其特征在于,所述在所述管道的一端抽离所述收容空间内的空气,在所述管道的另一端注入液态金属的步骤后包括:
在所述壳体的相对两端形成导电件以密封所述管道的两端。
14.根据权利要求12所述的制造方法,其特征在于,所述在弹性绝缘材料上形成管道与蓄池以获得弹性绝缘的壳体的步骤包括:
通过光蚀法或化学侵蚀法在所述弹性绝缘材料上形成所述管道与所述蓄池以获得所述壳体。
15.根据权利要求12所述的制造方法,其特征在于,所述在弹性绝缘材料上形成管道与蓄池以获得弹性绝缘的壳体的步骤包括:
利用凸面模具在一所述弹性绝缘材料上形成第一子壳体,在另一所述弹性绝缘材料上形成第二子壳体,所述第一子壳体的下表面形成有第一子管道与第一子蓄池;所述第二子壳体的上表面形成有与所述第一子管道对应的第二子管道及与所述第一子蓄池对应的第二子蓄池;
热压合所述第一子壳体与所述第二子壳体以获得所述壳体,所述第一子管道与对应的第二子管道形成所述管道,所述第一子蓄池与对应的第二子蓄池形成所述蓄池。
16.根据权利要求15所述的制造方法,其特征在于,所述热压合所述第一子壳体与所述第二子壳体以获得所述壳体的步骤前还包括:
在所述第一子蓄池和/或所述第二子蓄池中设置刚性支架,所述刚性支架用于支撑所述蓄池。
17.根据权利要求15所述的制造方法,其特征在于,所述第一子蓄池包括第一子蓄池内壁,所述第二子蓄池包括第二子蓄池内壁,所述热压合所述第一子壳体与所述第二子壳体以获得所述壳体的步骤前还包括:
侵蚀所述第一子蓄池内壁和/或所述第二子蓄池内壁以形成多孔结构。
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