CN109478732A - 用于将同轴线缆装配在厚的电路板上的线缆装配 - Google Patents

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A·哥尔曼
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Abstract

一种用于将电路板(1)与同轴线缆(3)连接的方法，其中，所述同轴线缆(3)具有内导体(5)，所述内导体由电介质(7)包围，所述电介质又由屏蔽部(6)包围，其中，所述电介质(7)由外护套(4)包围，其中，所述内导体(5)为了电接触导通的目的而与所述电路板(1)上的触点(8)钎焊连接，其特征在于，所述电路板(1)设有从所述电路板的表面出发的空隙(2)，并且将所述同轴线缆(3)的外护套(4)的端部区域至少部分地插入所述空隙(2)中。

Description

用于将同轴线缆装配在厚的电路板上的线缆装配
技术领域
本发明涉及一种根据专利权利要求1的前序部分的特征所述的用于将电路板与同轴线缆连接的方法，其中，该同轴线缆具有内导体，该内导体由电介质包围，该电介质又由屏蔽部包围，其中，该电介质由外护套包围，其中，该内导体为了电接触导通的目的而与电路板上的触点钎焊连接。
背景技术
同轴线缆通过手动钎焊过程在电路板材料上的直接装配是不准确的并且在高频范围内是不限定的。由于电路板材料中的穿通的铣削部而不能实现附加的节省空间的拉力卸载。
发明内容
因此，本发明基于如下任务，改善这种类型的方法。
该任务通过专利权利要求1的特征来解决。
根据本发明设置：电路板设有从该电路板的表面出发的空隙，并且同轴线缆的外护套的端部区域至少部分地插入空隙中。由此，确保同轴线缆、尤其是该同轴线缆的端部的定位限定且可再现。空隙可以在电路板的边缘区域内被引入到电路板的表面中。由此可行的是：同轴线缆的端部以其内导体(电导体)准确地定位在如下部位处，电路板上的用于内导体的触点为了其电接触导通的目的而处于该处。这意味着，可以考虑同轴线缆的端部区域在电路板的外边缘内的各个任意部位处的布置。
在本发明的扩展方案中，空隙的宽度选择为稍微小于同轴线缆的外护套的外直径，其中，该外护套被至少部分地压入到空隙中。通过同轴线缆与被引入到电路板中的空隙的这种几何结构上的匹配实现压配合，该压配合除了同轴线缆的端部区域在电路板上的可再现的布置以外也同时在压入之后引起拉力卸载。
在本发明的扩展方案中，空隙从电路板的一侧出发被引入到该电路板中。同轴线缆在电路板的边缘区域中的布置具有如下优点：由此提供线缆引出部，从而电路板例如布置在壳体内，并且壳体的基面被完全填满。由此，通过壳体形成的用于电路板的空间被最优地利用，从而尽可能多的、为了实现相应的电子仪器的功能所需要的电子构件可以被安置在壳体内。此外，通过将线缆布置在电路板的边缘区域中能简单地实现：使同轴线缆从壳体的一个侧壁中引导出来。这样的电子仪器例如是尤其用于车辆中的移动应用的天线放大器。
在本发明的扩展方案中，空隙借助于铣削过程引入到电路板中。由此，借助于简单的铣削工具可以在简单的制造步骤中将空隙引入到电路板中。由此，铣削工具的几何结构确定空隙的轮廓，从而能够实现例如多角形的、半圆的空隙(分别在横截面方面观察)或其它几何结构的空隙。空隙可以借助于唯一一个铣削过程引入到电路板中，在该铣削过程中，铣削工具轴向地被引导并且形成空隙。根据空隙的大小和/或深度也可以考虑，铣削工具多次地轴向地和/或水平地来回运动。
在本发明的扩展方案中，电路板中的空隙的深度选择为大于至少同轴线缆的外护套的外直径的一半。由此，同轴线缆的外护套能够至少以其外直径的一半插入到电路板中，从而确保可再现的插入过程。在这样的情况下特别有利的是，空隙的宽度选择为稍微小于同轴线缆的外护套的外直径，以便将该外护套不仅足够深地插入到空隙中，而且当同轴线缆的外护套被压入到经准备的空隙中时借助于压配合来固定。
在本发明的扩展方案中，电路板中的空隙的深度选择为小于或等于电路板的厚度。由此，一方面提供足够深的空隙，而该空隙同时在任何情况下都不妨碍电路板的稳定性。
在本发明的扩展方案中，至少部分地在空隙旁边存在有另一触点，同轴线缆的屏蔽部与该另一触点电连接、尤其是钎焊连接。如由现有技术已经公知的，电路板在其表面上具有至少一个触点，该触点用于与同轴线缆的内导体在那里电连接，其中，该电连接可以是钎焊过程。在通过屏蔽部将电的内导体包围的同轴线缆的情况下经常需要的是，屏蔽部也与电子仪器电接触导通。在这种情况下，根据本发明特别有利的是，屏蔽部与另一触点的电接触导通在电路板上实现。因此，不需要在装配同轴线缆时和在该同轴线缆的电接触导通时使屏蔽部与其它区域、例如由导电的材料制成的壳体进行接触。同轴线缆的端部区域的固定和与电路板的电连接通过如下两个触点来实现，这两个触点中，一个触点配设给内导体，并且另一个触点配设给屏蔽部。尤其通过钎焊过程实现两个触点一次与屏蔽部以及一次与内导体的电连接。
在本发明的扩展方案中，空隙和围绕该空隙周围的部分区域设有遮盖部。在将同轴线缆的端部区域固定在电路板上或侧向地固定在电路板上之后，不仅实现机械的布置而且实现电接触导通，从而完成了同轴线缆在与电子仪器或该电子仪器的电路板共同作用情况下的功能。然而补充地，可以想到的是，同轴线缆在电路板上的机械的固定和电接触导通的这个区域附加地设有遮盖部，该遮盖部形成用于在电路板中(或上)的同轴线缆的端部区域的机械保护和/或电保护。此外，这样的遮盖部或是可以仅单独地或是可以在与同轴线缆的端部区域到空隙中的压入的配合作用下形成拉力卸载。如果遮盖部由有导电能力的材料制成，则该遮盖部可以被放置或压到同轴线缆的外护套和/或该同轴线缆的电介质上，以便例如引起拉力卸载。如果应保护有导电能力的区域(如触点、同轴线缆的内导体和屏蔽部)免受外部影响，则考虑由没有导电能力的材料、例如塑料制成的遮盖部。
可以想到的是，遮盖部由液态的或粘性的材料制造，并由此以该遮盖部来覆盖同轴线缆的端部的区域以及触点。在这样的情况下，例如应用热熔材料。
对此备选地，在本发明的扩展方案中设置，遮盖部作为单独的构件来制造，并且在将同轴线缆插入到空隙之后以及至少在内导体与电路板上的接触配对部钎焊之后被固定在该电路板上。这可以以每种适当的方式来发生、例如通过固定粘接、螺纹紧固、铆接、卡锁或同类方式。遮盖部可以作为单独的构件如此制造，使得该遮盖部仅可以布置在电路板的一个表侧上。但是，该遮盖部也可以如此制造，使得该遮盖部在同轴线缆的端部区域固定在电路板的边缘区域中之后包围该边缘区域，从而遮盖部固定在电路板的两个表侧上。
在本发明的扩展方案中，空隙在电路板中以如下长度引入，所述长度对应于露出的内导体的长度、露出的电介质的长度、露出的屏蔽部的长度和同轴线缆的外护套的可预定的长度的总和。通过该尺寸确定规则，同轴线缆的整个端部区域以该同轴线缆的露出的内导体(为了与触点接触导通的目的)以及露出的屏蔽部(同样为了与电路板上的触点接触导通的目的)和被插入、优选压入到空隙中的外护套来确定尺寸。部分区域、尤其是露出的部分区域取决于同轴线缆的端部区域(尤其是为了可再现地固定的目的)的几何结构的布置或取决于电的功能(例如内导体与电路板上的触点的钎焊连接)或高频技术的目标设定(为了将连续的屏蔽部拖拽穿过的目的而将同轴线缆的屏蔽部连接在电路板的触点上)。
附图说明
下面阐释并借助附图描述按照根据本发明的方式制造的实施例。
具体实施方式
图1局部地示出未更详细示出的电子仪器的电路板1。在电路板1上以通常的方式布置有用于实现电子仪器的功能的电气和电子构件。电路板1被插入到电子仪器的未示出的壳体中。根据本发明，从电路板1的侧部区域出发，空隙2被引入到该电路板中。空隙2的深度大约对应于电路板1的厚度的一半。空隙2借助于对头铣削来铣入并且具有可预定的长度、可预定的深度以及可预定的宽度。在这种情况下，横截面大致是矩形的。
图2示出空隙2的备选的构成方案，该空隙借助于球铣削铣入到电路板1中。此处，空隙2也具有可预定的宽度和可预定的长度以及深度，其中，由于球铣削的使用而调节出空隙2的半圆的横截面。
在图1和2中示出，相应的空隙2从电路板1的边缘区域出发朝向内区域延伸，而空隙2也可以在电路板1的内区域内并且因此与电路板1的边缘区域间隔开距离地被铣入到电路板1的表面中。
图3以从上方朝电路板1的俯视图示出相应地经准备的同轴线缆3在空隙2中的布置。
图4示出和图3中一样的布置，然而以从侧向朝电路板1的透视视图示出该布置。
对于根据图3和4的实施例共同的是，同轴线缆3以本身公知的方式具有外护套4，并且在内部同轴地布置有内导体5(例如有导电能力的线材)。例如由铝材料制成的屏蔽部6、例如薄膜或编织物处于外护套4之下。为了使有导电能力的屏蔽部6不与内导体5接触，在内导体5与屏蔽部6之间布置有例如由塑料材料制成的电介质7。同轴线缆3的这样的构造原则上是公知的。
同轴线缆3的相应地经准备的端部区域被插入到空隙2中，该空隙事先被引入到电路板1中。为了该目的，内导体5露出，为此外护套4、屏蔽部6和电介质7以可预定的长度被移去。
接着，电介质7通过将包围该电介质的屏蔽部6和外护套4移去而露出。此外，屏蔽部6以可预定的长度通过将外护套4移去来露出。同轴线缆的如此经准备的端部区域然后如此被插入到空隙2中，使得外护套4的、图3和4中表示为4’的端部区域插入、尤其是压入到空隙中。由于内导体5、屏蔽部6和电介质7的比空隙2的宽度或深度更小的外直径，同轴线缆3的这些区域相对于空隙2具有间距。
在图4中示出，对于电路板1还有，至少一个触点8(也被称为钎焊盘)、优选正好一个触点、以及至少一个触点2、优选触点9在电路板1的表面上存在于空隙2的一侧上或两个触点在该表面上存在于空隙2的两侧上。同轴线缆3的内导体5和/或屏蔽部6经由这些触点8、9例如通过钎焊过程来电接触导通。
尤其在图4中可以看出，外护套4的端部区域(表示为4’)以其纵向轴线大致布置在空隙2的纵向轴线上，其中，内导体5、屏蔽部6以及电介质7的纵向轴线已偏离空隙2的该纵向轴线。这意味着，同轴线缆的端部区域轻微向上弯曲，以便确保，内导体5可以放置到触点8上。
在图5和6中示出遮盖部10，该遮盖部遮盖在空隙2内的同轴线缆3的端部区域。遮盖部10在一变型方案中仅布置在电路板1的一个表侧上。但是也可以考虑，遮盖部10对称地或不同于对称的设计方案地布置在电路板1的两个表侧上。
在根据图5和6的实施例中，遮盖部10非对称地布置在电路板1的两个表侧上。
遮盖部10包括表侧11，该表侧具有一个接片12(或也具有多个接片12，如图6中可看出的那样)，该接片朝向电路板1的表侧指向。可以、但不必需存在前接片13，该前接片平行于电路板1的如下侧棱边取向(图6)，空隙2从该侧棱边出发。遮盖部10的表侧11至少遮盖同轴线缆3的被插入到空隙2中的部分，但是该遮盖部优选也延伸超过所述部分。
为了固定遮盖部10，该遮盖部以适当的方式具有卡锁钩14(如有可能也具有超过一个卡锁钩14)，遮盖部10以该卡锁钩固定在电路板1上。
在所示出的遮盖部10的实施例中，前接片13具有用于同轴线缆的开口，从而不仅可以考虑，遮盖部10以其至少一个卡锁钩14卡锁地固定在电路板1上，而且对此备选地，将遮盖部10推到电路板1上，由此卡锁钩14此时构成为引导元件。特别是，利用作用(尤其是挤压)到外护套4的端部区域上的至少一个接片12实现机械的固定并由此以有利的方式实现拉力卸载。
图5和6中所示出的遮盖部10作为单独的构件来制造并且随后装配，而可以设想的是，将空隙2连同布置在那里并且接触导通的同轴线缆3的区域例如以浇注材料来保护，并且必要时由此也实现拉力卸载。
换言之，本发明的简述如下：
1问题
同轴线缆通过手动钎焊过程在电路板材料上的直接装配是不准确的，并且在高频范围内是不限定的。由于电路板材料中的穿通的铣削部而不能实现附加的节省空间的拉力卸载。
2解决方案-原理
借助于将适当的厚的电路板以线缆直径的大致一半来部分地铣入能够使线缆端部限定地布置在电路板上，并且线缆的电导体限定地与电路板上的触点、尤其是导体线路的端部钎焊连接。附加地，电路板的部分铣入还允许安装件到线缆护套上的机械的反压，以用于拉力卸载。
3实现
电路板以同轴线缆的被去除绝缘部的电介质的长度来铣入。铣削部的宽度对应于同轴导线的直径。铣削部的深度大约对应于同轴导线的外半径，其中，此处需确保的是，铣入部的深度足以使同轴线缆在宽度方面绷紧地保持在电路板中。
在铣削边缘处，侧向地在被去除绝缘部的线缆屏蔽件的高度上安置钎焊盘，以便确保同轴线缆的接地连接。伸出的内导体被钎焊连接在另外的钎焊盘上。优选地，附加地使用盖，该盖具有至少一个肋条，该肋条在经装配的状态中从上方包围同轴导线并且附加地固定在铣入部中。
4流程
1.)在电路板设计中考虑铣入部
2.)在线缆装配时将同轴线缆置入到铣削部中
3.)将线缆齐平地置入，使得电介质贴靠在铣削部的端部上
4.)借助于保持装置将线缆保持在铣削部中
5.)将线缆钎焊连接
6.)通过安装件处的保持装置确保拉力卸载。
5使用
装配天线，所述天线：
-由于高频而需要精确的工艺
-被自动地钎焊
-必须确保线缆上的拉力卸载
借助于将适当的厚的电路板以线缆直径的大致一半来部分地铣入能够使线缆端部限定地布置在电路板上，并且能够使线缆的电导体限定地与电路板上的触点、尤其是导体线路的端部钎焊连接。
附图标记列表
1.电路板
2.空隙
3.同轴线缆
4.外护套
5.内导体
6.屏蔽部
7.电介质
8.触点
9.触点
10.遮盖部
11.表侧
12.接片
13.前接片
14.卡锁钩

Claims (10)

1.一种用于将电路板(1)与同轴线缆(3)连接的方法，其中，所述同轴线缆(3)具有内导体(5)，所述内导体由电介质(7)包围，所述电介质又由屏蔽部(6)包围，其中，所述电介质(7)由外护套(4)包围，其中，所述内导体(5)为了电接触导通的目的而与所述电路板(1)上的触点(8)钎焊连接，其特征在于，所述电路板(1)设有从所述电路板的表面出发的空隙(2)，并且将所述同轴线缆(3)的外护套(4)的端部区域至少部分地插入所述空隙(2)中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空隙(2)的宽度选择为稍微小于所述同轴线缆(3)的外护套(4)的外直径，并且将该外护套至少部分地压入到所述空隙(2)中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述空隙(2)从所述电路板(1)的一侧出发引入到该电路板中。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，将所述空隙(2)借助于铣削过程引入到所述电路板(1)中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述电路板(1)中的空隙(2)的深度选择为大于所述同轴线缆(3)的外护套(4)的外直径的至少一半。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述电路板(1)中的空隙(2)的深度选择为小于或等于所述电路板(1)的厚度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少部分地在所述空隙(2)旁边存在有另一触点(9)，所述同轴线缆(3)的屏蔽部(6)与所述另一触点电连接、尤其是钎焊连接。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述空隙(2)和围绕所述空隙周围的部分区域设有遮盖部(11)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述遮盖部(11)作为单独的构件来制造并且在所述同轴线缆(3)插入到所述空隙(2)中之后并且至少在所述内导体(5)与电路板(1)上的触点(8)钎焊连接之后固定在该电路板上。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述空隙(2)在所述电路板(1)中以如下长度引入，所述长度对应于露出的内导体(5)的长度、露出的电介质(7)的长度、露出的屏蔽部(6)的长度和所述同轴线缆(3)的外护套(4)的能预定的长度的总和。
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