CN1204164A - 用于同轴电缆的表面安装终端的夹 - Google Patents

Abstract

用于表面安装端的夹包括第一导体或保持器,第二导体或介电元件。第二导体包括中心导体接触部分,定义中心孔,用于接受同轴电缆的中心导体。第二导体还包括第一凸缘和第二凸缘,用于安装夹到印刷线路板的表面,因此,电端接电缆于印刷线路板。

Description

用于同轴电缆的表面安装终端的夹

本发明通常涉及电连接器。更具体地，本发明涉及用于同轴电缆的表面安装终端的夹。

电缆被用于与印刷线路板(PWB)连接，以在PWB上的位置与电路的另一位置间传导电信号。这种电缆典型地包括由介电或绝缘层环绕的中心导体。在同轴电缆中，电缆也包括屏蔽层，环绕但电隔离于中心导体。

在现代电子装置中，表面安装技术被用于最小化如电缆的元件的安装所需的区域。元件和电缆终端被直接焊到PWB的表面，省去用于通过焊孔电镀的空间和花费。另外，表面安装的元件可由捡放机自动放置，减少制造成本和时间并改进质量。

以前，电缆的表面安装组件是劳动密集的，并由于质量差倾向于淘汰。在制造处，电缆被切成适当尺寸且通过在一端或两端弯中心导体来成形中心导体。两个目的需要成形。中心导体从中轴向外套的边的方向弯曲，以提供中心导体的焊接部分和外套之间的平面。中心导体也在平行于PWB的表面的方向弯曲，以最小化在安装到表面期间电缆的转动。由于电缆截面是圆的和电缆被焊接到表面安装盘而非通过孔镀，用不弯的电缆发生转动。电缆被以特定方向弯曲，以减少转动影响和提供平面。

以这种方法处理的电缆常被拒绝使用因为不符合质量控制要求。许多这种电缆非常细。中心导体小至0．002～0．003英寸。在成形端和接着的处理电缆的过程中，中心导体会被损坏或断。需要的中心导体与外套的共平面会被破坏。任何这些可导致电缆安装不合格。

以前用于接同轴电缆到PWB的表面的装置需要两分开的连接器。一连接器接到PWB，另一接到电缆。在安装时，两连接器结合。用两分开的连接器增加安装费用和劳动力，需要额外的时间安装且产生另一失效装置，如两连接器未充分连接。这个先前的装置未满意地解决表面安装的问题。

本发明的目的是提供一种用于同轴电缆表面安装的夹，以提高生产的自动化程度和产品合格率。

本发明提供一种夹，用于表面安装电缆的端到印刷线路板，所述夹包括

连接件，有尺寸适于稳固接到所述电缆的一部分的固定部分；和

导体，与所述连接件整体形成，所述导体有用于在接近电缆一端电接触所述电缆的中心导体的接触部分，和用于电连接到所述印刷线路板的表面的凸缘部分。

本发明提供一种电缆组件，包括：

同轴电缆，有预定的长度，所述同轴电缆包括环绕中心导体的套，所述套的一部分被剥去，以在所述同轴电缆的一端露出中心导体段；

夹，包括：

保持器，有适于稳固连接所述套的外表面的尺寸；

臂，从所述保持器沿所述同轴电缆的轴伸展；

导体，从所述臂伸展，用于电连接所述中心导体段和印刷线路板的表面而不变形所述中心导体。

本发明的优点是：减少了成形电缆所需的额外的工具和设置，并减少了以前发生在电缆制造、运输和组装期间的损坏

附图简要描绘

图1是用于电缆的表面安装终端的夹的立体图；

图2是用图1的夹的电缆组件一部分的侧视图；

图3是图2的电缆组件相对于印刷线路板示出的端视图；和

图4是图2的电缆组件的底视图。

现参照图1，用于表面安装终端到印刷线路板的夹100包括第一导体或保持器102，第二导体104和介电元件106。夹100预计用于包括同轴电缆的电缆，它通信电信号于如便携无线电的电子装备中。电缆和夹一起形成电缆组件。保持器102或第二导体104且优选两者都被接到印刷线路板的表面。优选通过焊接的表面安装，但也可用其他连接方法。

保持器102包括第一臂110和第二臂120，从基108延伸，以形成尺寸适于密合保持电缆的通道118。从基108扩展的第一臂110和第二臂112通常成弓形。第一臂110和第二臂112确定通道118的形状。通道118可是任何合适的形状但优选尺寸和造形与电缆的外表面一致，以由夹100保持。包括同轴电缆的电缆截面典型是大致的圆，且这是图1描绘的第一臂110、第二臂112和通道118的形状。选择通道118的直径约为或略小于电缆的直径，因此，电缆将被安全地保持在通道118中。保持器优选由略有弹性的材料形成，如铜铍合金以弹性地密合保持。

第一臂110和第二臂112有长度L1。这个长度可选任何合适的长度，如1cm。选择值对应于如要保持的电缆的直径或适于表面连接夹100的面积的参数

第一臂110包括第一凸缘130，和第二臂112包括第二凸缘132。第一凸缘130和第二凸缘132的每个有足以稳固接到印刷线路板的表面的宽度W1，例如，通过焊接。第一凸缘130和第二凸缘132的每个通过从轴116向外弯曲各自的臂形成。另外，凸缘可通过朝向轴116向内弯曲臂形成。优选外弯曲，因为这产生开端的通道，它导引电缆在安装电缆和夹时进入通道118。在替代的方案中，仅第一臂110和第二臂120的单个臂被弯曲形成凸缘。当表面安装空间太有限不允许表面安装两臂时，优选之。不论凸缘在双臂或单臂上，形成保持器102的凸缘部分。用凸缘减少包括夹100的电缆组件在安装在印刷线路板上时的转动的趋势。

夹100适用于半刚同轴电缆或软同轴电缆。在半刚同轴电缆中，硬金属外层或套为中心导体提供电屏蔽。中心导体和金属套由介电层电隔离。在软同轴电缆中，外套是非导体。网状屏蔽层含于外套内，由介电层与中心导体分开。这种同轴电缆有特性阻抗，如50Ω。夹100也可用于其他类电缆。

为用于半刚同轴电缆，在第一臂110和第二臂112，保持器102构成与电缆的金属套的直接电连接。作为同轴电缆的屏蔽的金属套然后电连接到印刷线路板的表面，以通过焊第一凸缘130和第二凸缘132到板接地屏蔽。为用于软同轴电缆，隔离套的一部分可从电缆剥下，因此，网状屏蔽层接触第一臂110和第二臂112的内表面。通过焊第一凸缘130和第二凸缘132到印刷线路板的表面接地网状屏蔽。

保持器102还包括轴向臂114，从基108沿夹100的轴116伸展。轴向臂114终于配置为夹紧和保持介电元件106的夹紧部分120。

夹紧部分120包括大致的平面122，第一扩展124和第二扩展126。第一扩展124和第二扩展126朝向轴116内弯曲，以夹住介电元件106。介电元件106可以其他任何合适的方法如粘固定到保持器102。描绘的夹紧部分120提供在所有条件下稳固的优点，包括焊接的温度环境，且制作便宜。平面122提供用于表面安装工具连接的表面，如真空具，用于自动检和放夹100或包括夹100的夹组件。自动检和放的机会减少用于组装用夹100的如便携无线电的电子装置的制造成本和手工劳动要求。

介电元件106由电绝缘保持器102与第二导体104的任何合适的材料制成。一种这种合适的材料是液晶聚合物(LCP)塑料，它热阻于涉及夹100的焊接的应用并有良好的介电特性。介电元件106有固定部分136并确定中空138。固定部分136被成形以固定夹紧部分120。这些元件间的任何合适的接合被使用，如密合、粘、或弯折与连接。在描绘的方案中，介电元件106的特性是易弯的或塑性的，以易于由夹紧部分120的第一扩展124和第二扩展126夹住，并可靠保持介电元件106。第二导体104布置于中空138内。同样，任何合适的连接可用于接第二导体104和介电元件106。在描绘的方案中，中空138与第二导体104的外面成同形，且尺寸略小，因此，第二导体104被压合入在易弯的介电元件106中的中空138，且可靠地保持于此。在夹100要被焊到印刷线路板表面处的应用中，介电元件106和其与保持器102和第二导体104的各个接点应能经受焊接温度而不损坏或变形。

在描绘的方案中，第二导体104通常为钥孔形，并由单片导体形成。第二导体104构成印刷线路板的表面与电缆套被移去处的中心导体段之间的电连接。第二导体104包括中心导体接触部分144、第一指146和第二指148。中心导体接触部分成形为与中心导体段的周边的部分接触。在描绘的方案中，中心导体接触部分144成形以确定中心腔140。中心腔140的尺寸适于接受保持在夹100中的电缆的中心导体。因此，中心腔140应有与中心导体同样直径或略大的直径。

中心导体接触部分144成形为接触尽可能多的中心导体的周边。可以预见，中心导体和中心导体接触部分144将被焊接以形成电缆组件。也可用其他结合这些元件的合适的方法。通过最大化中心导体和中心导体接触部分144的接触面，两者之间的电连接面最大化，因此，减小了电阻。更进一步，最大化接触面也最大化接点的机械强度，不论接点是焊接或其他连接。

在描绘的方案中，中心导体接触部分144包覆在中心腔140的周围，因此，与第一指146和第二指148一起，中心导体接触部分144确定压紧的开口150。压紧的开口150有小于中心导体的直径的宽度。因此，在组装期间和之后，中心导体不能无意地滑出中心腔140，但保持于中心腔140中。这减少了由于质量差一定被除去的电缆组件数。

第一指146包括第一指凸缘142、第二指148包括第二指凸缘143。第一指凸缘142和第二指凸缘143一起确定用于接第二导体104到印刷线路板的表面的凸缘部分。第一指凸缘142和第二指凸缘143之一可从凸缘部分省去，例如，在印刷线路板上可用表面区域受限的应用中。然而，优选用两凸缘，以保证良好的电和机械接触。更进一步，用两个凸缘增加包括夹100的电缆组件在被安装在印刷线路板上时转动的阻力。

第二导体104有长度L2。这个长度被选为任何合适值，如0．5cm。这个长度可由这些因素影响：如印刷线路板上的可用表面区域和用于表面安装元件的机电设计规则。

根据本发明，第一指146和第二指148从中心导体接触部分144伸展，用于电连接中心导体段与印刷线路板的表面。在这个方法中，电缆电端接于印刷线路板。优选地，它们伸展一距离，以足以使中心导体保持于中心腔140而不需弯或以其他方式变形中心导体。通过略去变形中心导体的需要，本发明略去许多电缆中的重要缺陷结构。由于中心导体能非常细，变形引起机械强度弱化甚至断。更进一步，变形引起电阻增加，在高电流应用中，它引起也能导致机械强度弱化的局部发热。由于用夹100的电缆的中心导体不需要被变形，略去了这些缺陷结构。

在优选的方案中，夹100提供电阻抗，以匹配由夹100保持的电缆的阻抗。典型电缆阻抗是50Ω，因此，保持器102、第二导体104和介电元件106被设计成匹配这个阻抗。

进一步根据本发明，保持器102、第二导体104和介电元件106整体成形为一片组件。为形成电缆组件，夹100仅需在部分电缆套被剥去的露出中心导体段的电缆的一端上滑动。第一凸缘142和第二凸缘143然后被焊接到印刷线路板的表面。为增加机械强度并构成电缆的屏蔽与印刷线路板之间的电连接，保持器102的第一臂110的第一凸缘130和第二臂112的第二凸缘132也可被焊接到印刷线路板。因此，根据本发明，用于表面安装电缆终端的夹比先前用两个连接器的电缆端减少部件数。这减少了部件数、部件成本并减少了安装时间。

在图2、图3和图4中，电缆组件200包括有预定长度的同轴电缆202和夹204。在图2～4中，仅示出电缆组件200的一端，也包括如夹204的夹的另一端被另外端接。图3相对印刷线路板300示出电缆组件200。夹204可被安装到印刷线路板300的表面302。夹204大致类似于图1所描绘的夹100。

同轴电缆202有由套208环绕的中心导体206。如果同轴电缆202是半刚同轴电缆，套208有金属的导电外层。如果同轴电缆202是软同轴电缆，同轴电缆202包括网状金属屏蔽，它与中心导体206同轴并也有套208环绕，这是绝缘套。套208的一部分被剥去以露出中心导体段210。

在描绘的方案中，夹204的保持器形成有尺寸适于稳固接到电缆的一部分的固定部分的附接组件。保持器的第一臂和第二臂形成同轴电缆202的屏蔽和印刷线路板300之间的电接触。如果同轴电缆202是软同轴电缆，环绕和绝缘网状屏蔽的套208的一部分被剥去，以允许在网状屏蔽和夹204的保持器之间的机械与电接触。夹204的第二导体与附接组件、保持器整体形成，且有用于电接触接近电缆一端的电缆的中心导体的接触部分和用于电连接印刷线路板的表面的凸缘部分。

如前所见，本发明提供用于表面安装同轴电缆或其他电缆端的夹和用该夹的电缆组件。凸缘提供可靠的电和机械连接，并防止在表面安装期间转动电缆。介电元件电隔离电缆套与中心导体的电连接。电缆端接于印刷线路板的表面而不需变形中心导体。这减少了成形电缆所需的额外的工具和设置，并减少了以前发生在电缆制造、运输和组装期间的损坏。

虽然示出和描绘了本发明的具体方案，可作出改进。希望所附权利要求包括所有在本发明真实精神和范围内的变化与改进。

Claims (16)

1、夹，用于表面安装电缆的端到印刷线路板，所述夹包括：

连接件，有尺寸适于稳固接到所述电缆的一部分的固定部分；和

导体，与所述连接件整体形成，所述导体有用于在接近电缆一端电接触所述电缆的中心导体的接触部分，和用于电连接到所述印刷线路板的表面的凸缘部分。

2、如权利要求1所述的夹，其中，所述连接件还包括连接部分，与所述凸缘部分基本共平面，用于连接到所述印刷线路板的表面。

3、如权利要求2所述的夹，其中，所述连接件包括第二导体，用于在所述电缆的套和所述印刷线路板的表面之间电连接。

4、如权利要求3所述的夹，还包括介电元件，用于电绝缘所述导体和所述第二导体。

5、夹，用于表面安装电缆的端到印刷线路板，所述夹包括：

第一导体，有尺寸适于稳固嵌入所述电缆的外表面的保持器、和沿所述电缆的轴从所述保持器伸展的轴向臂；

第二导体，用于电连接所述电缆的中心导体和所述印刷线路板的表面而不变形所述中心导体；

介电元件，布置于所述轴向臂和所述第二导体之间。

6、如权利要求5所述的夹，其中所述保持器包括凸缘部分，用于机械连接到所述印刷线路板。

7、如权利要求6所述的夹，其中所述电缆有由套环绕着的中心导体，且其中，所述第二导体机械连接剥去所述套的中心导体段部分，并从所述中心导体段伸展，以接触所述印刷线路板的表面而不变形所述中心导体。

8、如权利要求6所述的夹，其中所述第一导体、所述介电元件和所述第二导体为整体形成的。

9、夹，用于表面安装电缆的端到印刷线路板，所述电缆包括环绕中心导体的套，所述夹包括：

保持器，包括从基伸展的第一臂和第二臂，以形成尺寸适于所述套的密合保持的通道；和

导体，从所述基伸展，所述导体被成形以用于在所述套被剥去的所述中心导体的部分和所述印刷线路板的表面之间电连接。

10、如权利要求9所述的夹，其中所述导体包括中心导体接触部分，成形为接触所述中心导体的周边的部分，且第一指和第二指从所述中心导体接触部分伸展，以接触所述印刷线路板的表面。

11、如权利要求10所述的夹，其中所述第一指和所述第二指分别包括指凸缘部分，用于接到所述印刷线路板的表面。

12、如权利要求11所述的夹，其中所述第一臂和所述第二臂每个包括臂凸缘部分，与各个所述指凸缘部分基本共平面，用于接到所述印刷线路板的表面。

13、电缆组件，包括：

同轴电缆，有预定的长度，所述同轴电缆包括环绕中心导体的套，所述套的一部分被剥去，以在所述同轴电缆的一端露出中心导体段；

夹，包括：

保持器，有适于稳固连接所述套的外表面的尺寸；

臂，从所述保持器沿所述同轴电缆的轴伸展；

导体，从所述臂伸展，用于电连接所述中心导体段和印刷线路板的

表面而不变形所述中心导体。

14、如权利要求13所述的电缆组件，其中，所述导体包括中心导体接触部分，成形以接触所述中心导体段的周边部分，且第一指和第二指从所述中心导体接触部分伸展，以接触所述印刷线路板的表面。

15、如权利要求14所述的电缆组件，其中所述第一指和所述第二指包括各自的指凸缘部分，用于接到所述印刷线路板的表面。

16、如权利要求15所述的电缆组件，其中所述保持器包括基和从所述基伸展的第一臂和第二臂，以形成尺寸适于密合保持所述套的通道，所述第一臂和所述第二臂每个包括各自的臂凸缘部分，与各个所述指凸缘部分基本共平面，用于接到所述印刷线路板的表面。

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