CN206163721U - 液态金属电路的转接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液态金属电路的转接装置，包括导电接头和转接电路，所述导电接头包括第一端和第二端，所述第一端与所述液态金属电路电性连接，所述第二端与所述转接电路电性连接。本实用新型提供的液态金属电路的转接装置，包括导电接头和转接电路，其中导电接头的一端与液态金属电路连接，另一端与转接电路连接，从而解决液态金属电路领域的接头使用难题，拓展了液态金属印刷电路的应用领域。而且，连接方式简单，还具有一定程度的扩展定制特点。同时，本实用新型提供的转接装置还具有通用性、便利性和结构稳定性。

Description

液态金属电路的转接装置

技术领域

本实用新型涉及电路转接技术领域，尤其是涉及一种液态金属电路的转接装置。

背景技术

电气接头在工业生产中应用非常广泛，现行通用电气接头主要特点是通过工业组织的标准化、流程化以及集成化，通过规模效应降低成本。这也存在一些应用上的局限，使得工程师在产品设计时必须要熟知现行的工业标准件，如果需要定制接头就会成本大幅度增加，尤其是在产品测试成型阶段。

液态金属印刷电路有着广泛的应用前景，但是尚无专门为其设计的标准化转接装置。由于液态金属导线在室温下多呈现液态，无法进行焊接，而一般的接触方式也存在浸润性差和金属散逸等问题。这就使得现有的接头及其连接方式都不能够很好的保证与液态金属电路的电气连通和结构强度，也限制了液态金属电路批量化制造的效率。

实用新型内容

针对以上缺陷，本实用新型提供一种液态金属电路的转接装置，便于液态金属电路与其他电路或装置的连接。

本实用新型提供的液态金属电路的转接装置包括导电接头和转接电路，所述导电接头包括第一端和第二端，所述第一端与所述液态金属电路电性连接，所述第二端与所述转接电路电性连接。

可选的，所述第一端为尖锐结构，所述液态金属电路包括上基底、下基底及封装在上基底和下基底之间的液态金属走线，所述尖锐结构通过刺穿所述上基底或所述下基底的方式与所述液态金属走线连接。

可选的，所述第一端为尖锐结构，所述液态金属电路包括上基底、下基底及封装在上基底和下基底之间的液态金属走线，所述液态金属电路具有暴露液态金属走线的横切面，所述尖锐结构通过插入所述横切面所暴露的液态金属走线内的方式与所述液态金属走线连接。

可选的，所述第一端为台阶式连接头，所述液态金属电路包括上基底、下基底及封装在上基底和下基底之间的液态金属走线，所述台阶式连接头通过埋设在所述上基底之下的方式与所述液态金属走线连接。

可选的，所述台阶式连接头与所述液态金属走线的接触面为不平整面。

可选的，所述液态金属电路包括上基底、下基底及封装在所述上基底和所述下基底之间的液态金属走线，所述上基底具有镂空结构，所述下基底和所述液态金属走线之间与所述上基底的镂空位置对应的位置处设置有磁性结构；所述第一端为与所述磁性结构相吸附的材料制成，且在镂空位置吸附在所述液态金属走线上。

可选的，所述第二端通过压接抱合的方式与导线连接，所述导线连接所述转接电路。

可选的，所述第一端和所述第二端为多个，且数量相同。

本实用新型提供的液态金属电路的转接装置，包括导电接头和转接电路，其中导电接头的一端与液态金属电路连接，另一端与转接电路连接，从而解决液态金属电路领域的接头使用难题，拓展了液态金属印刷电路的应用领域。而且，连接方式简单，还具有一定程度的扩展定制特点。同时，本实用新型提供的转接装置还具有通用性、便利性和结构稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型一实施例中导电接头与液态金属电路的连接示意图；

图2示出了图1的剖视图；

图3示出了本实施例一实施例中导电接头与液态金属电路的连接示意图；

图4示出了图3的剖视图；

图5示出了本实施例一实施例中导电接头与液态金属电路的连接示意图；

图6示出了图5的剖视图；

图7示出了本实施例一实施例中电接头与液态金属电路的连接示意图；

图8示出了图7的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

第一方面，本实用新型提供一种液态金属电路的转接装置，该装置包括导电接头和转接电路，所述导电接头包括第一端和第二端，所述第一端与所述液态金属电路电性连接，所述第二端与所述转接电路电性连接。

本实用新型提供的液态金属电路的转接装置，包括导电接头和转接电路，其中导电接头的一端与液态金属电路连接，另一端与转接电路连接，从而解决液态金属电路领域的接头使用难题，拓展了液态金属印刷电路的应用领域。而且，连接方式简单，还具有一定程度的扩展定制特点。同时，本实用新型提供的转接装置还具有通用性、便利性和结构稳定性。

可理解的是，液态金属电路一般由液态金属走线和封装液态金属走线的基底组成，其中液态金属走线可以是电气连接的导线，也可以是与各种电子元器件、传感器、执行器或电路模块相连接构成的功能性电路。

在具体实施时，所述的液态金属的熔点在50℃以内，其金属成分可以是镓、铟、锡、锌、铋、铅、镉、铜、银、金、汞、钠、钾、镁、铝、铁、钴、镍、锰、钛、钒等中的一种或多种，其形式可以是金属单质、合金，也可以是金属纳米颗粒与流体分散剂混合形成的导电纳米流体。

在具体实施时，基底可以是聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚酰亚胺(PI)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、环氧树脂(EP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等高分子聚合物，也可以是硅胶、橡胶、纸张、陶瓷、玻璃、金属、生物组织或其他可以在表面印制液态金属线路的材料的一种或多种组合。

在具体实施时，导电接头可以采用熔点在50℃以上的导电金属或其他任意导电材料制成。

在具体实施时，第一端可以通过插入式、埋入式或磁吸式等与液态金属电路连接，本实用新型不做限定，在实际中可以根据实际需要自行选择。

在一具体实施例中，插入式连接方式为：所述第一端为尖锐结构，所述液态金属电路包括上基底、下基底及封装在上基底和下基底之间的液态金属走线，所述尖锐结构通过刺穿上基底或下基底与所述液态金属走线连接。

其中，所谓的尖锐结构，例如片形、针形、锥形、柱形或宝塔形等的尖锐结构。

在另一具体实施例中，所述第一端为尖锐结构，所述液态金属电路包括上基底、下基底及封装在上基底和下基底之间的液态金属走线，所述液态金属电路具有暴露液态金属走线的横切面，所述尖锐结构通过插入所述横切面所暴露的液态金属走线内的方式与所述液态金属走线连接。

当然，插入式连接方式还可以如图1、2所示，导电接头203的第一端为尖锐结构，所述液态金属电路包括中空杆状基底202和设置在所述中空杆状基底内的液态金属201，所述尖锐结构通过插设在中空杆状基底202内与液态金属201连接。图中的尖锐结构为直径逐渐减小的珠串使结构。

可理解的是，中空杆状基底和设置在所述中空杆状基底内的液态金属为液态金属电路中用于与其他电路连接的开放连接端，通过与该开放连接端内的液态金属电性连接，即可实现与液态金属电路的连接。

这种插入式连接方式的特点在于第一端为尖锐结构，在使用中能够插入液态金属电路的基底，依靠坡型结构和摩擦力来保证机械连接，并且接头插入后能够堵住液态金属电路的开放端，防止液态金属渗漏，且表面还可以有增大接触面积的槽口或其他特殊设计，保证电气连接性。另外第二端可以采用兼容杜邦头的公头或母头结构，用来与其他的电气设备或线路相连。

在又一具体实施例中，如图3和4所示，埋入式连接方式为：导电接头303的第一端为台阶式连接头，所述液态金属电路包括上基底302、下基底304及封装在上基底和下基底之间的液态金属走线301，所述台阶式连接头通过埋设在所述上基底之下的方式与所述液态金属走线连接。

可理解的是，所谓的台阶式连接头是底部大、上部小的连接头，将其埋入液态金属电路上基底之下，便可以实现连接头与液态金属电路的固定连接，使其不易从液态金属电路上脱落。

在具体实施时，可以先在下基底上喷涂或涂写液态金属，形成液态金属走线，然后将连接头设置在相应的位置，再制作上基底，从而实现埋入式连接。既保证了与液态金属的电气连接，又保证了的封装的紧密性和一致性，留出上部及其他连接结构则用来与其他电气设备或者线路相连。

在具体实施时，为了增大台阶式连接头与液态金属走线的接触面积，可以使所述台阶式连接头与所述液态金属走线的接触面为不平整面，例如参考图4在接触面上设置凹槽。

在再一具体实施例中，如图5和6所示，磁吸式连接方式为：液态金属电路包括上基底402、下基底405及封装在上基底和下基底之间的液态金属走线401，所述上基底具有镂空结构，所述下基底和所述液态金属走线之间与所述上基底的镂空位置对应的位置处设置有磁性结构404；导电接头403的第一端为与所述磁性结构相吸附的材料制成，且在镂空位置吸附在所述液态金属走线401上。

上述磁性结构例如磁体，第一端可以采用铁等与所述磁体相吸的材料。

在具体实施时，所述第二端通过可以参考图5采用压接抱合的方式与导线407连接，所述导线407连接所述转接电路406。

这种磁吸式连接方式的特点在于第一端具有一定的磁性，在磁力作用下既能够保证与液态金属线路有紧密的电气连通，又可以在需要断开连接时很容易的与液态电路脱离，还能够很好的与插入式接头或埋入式接头相结合，提升其连接质量。

从以上各种连接方式可知，本实用新型提出的转接装置通过外形结构设计，既保证了接头与液态金属电路的充分接触和电气连通，又拥有足够的机械强度和结构稳定性，制作和使用方法也十分简单，从而克服了传统的电路转接装置无法与液态金属电路形成稳定有效的电气与机械连接的缺陷，大幅扩展了液态金属电路的应用范围和兼容性。

在具体实施时，所述第一端和所述第二端为多个，且数量相同。每一个第一端和对应的第二端形成一个单元体，也就是说，导电接头可以有多个单元体，各个单元体组成具有特定形状的阵列，这样的话，可以实现多个液态金属电路的转接。参考图7和8，在一具体实施例中，导电接头503具有六端立体结构，每一端为宝塔头形状，插入基底502的开放端并与其中的液态金属501连接。当然，单元体的个数也可以为一个，在实际中单元体的数量可以根据需要进行选择，本实用新型不进行限定。

在具体实施时，第一端可以通过插入式、埋入式、磁吸式与液态金属电路电性连接，第二端可以通过焊接、搭接、插接或者上述插入、埋入、磁性等方式与转接电路实现机械和电气连接。

在具体实施时，转接电路可以是液态金属电路，也可以是非液态金属材料制成的电子元器件、传感器、执行器或电路模块。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种液态金属电路的转接装置，其特征在于，包括导电接头和转接电路，所述导电接头包括第一端和第二端，所述第一端与所述液态金属电路电性连接，所述第二端与所述转接电路电性连接。

2.根据权利要求1所述的转接装置，其特征在于，所述第一端为尖锐结构，所述液态金属电路包括上基底、下基底及封装在上基底和下基底之间的液态金属走线，所述尖锐结构通过刺穿所述上基底或所述下基底的方式与所述液态金属走线连接。

3.根据权利要求1所述的转接装置，其特征在于，所述第一端为尖锐结构，所述液态金属电路包括上基底、下基底及封装在上基底和下基底之间的液态金属走线，所述液态金属电路具有暴露液态金属走线的横切面，所述尖锐结构通过插入所述横切面所暴露的液态金属走线内的方式与所述液态金属走线连接。

4.根据权利要求1所述的转接装置，其特征在于，所述第一端为台阶式连接头，所述液态金属电路包括上基底、下基底及封装在上基底和下基底之间的液态金属走线，所述台阶式连接头通过埋设在所述上基底之下的方式与所述液态金属走线连接。

5.根据权利要求4所述的转接装置，其特征在于，所述台阶式连接头与所述液态金属走线的接触面为不平整面。

6.根据权利要求1所述的转接装置，其特征在于，所述液态金属电路包括上基底、下基底及封装在所述上基底和所述下基底之间的液态金属走线，所述上基底具有镂空结构，所述下基底和所述液态金属走线之间与所述上基底的镂空位置对应的位置处设置有磁性结构；所述第一端为与所述磁性结构相吸附的材料制成，且在镂空位置吸附在所述液态金属走线上。

7.根据权利要求6所述的转接装置，其特征在于，所述第二端通过压接抱合的方式与导线连接，所述导线连接所述转接电路。

8.根据权利要求1所述的转接装置，其特征在于，所述第一端和所述第二端为多个。