通信线、通信线缆、汽车及通信线的制造方法

文档序号:1848227 发布日期:2021-11-16 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 通信线、通信线缆、汽车及通信线的制造方法 (Communication line, communication cable, automobile, and method for manufacturing communication line ) 是由 周翔 于 2021-07-30 设计创作,主要内容包括:本发明涉及通信技术领域,具体提供一种通信线、制造方法、通信线缆、汽车及通信线的制造方法,旨在解决现有通信线的增多则使得车身重量有明显增加,同时双绞通信线所需占据的空间较大,给汽车中通信线路的布置造成困难的问题。为此目的,本发明的通信线,包括两根以相同波形的方式延伸的走线;走线包括柔性基材;两根走线的延伸轴线重合且一根走线的波峰对应另一根走线的波谷,两根走线在其相邻的交点处交替设置且两根走线塑封固定。如此,通过柔性基材形成的走线按照交叉重叠的布置来代替原有的导线,在保证信号传输稳定的情况下,降低了通信线的重量,同时柔性基材的导体界面薄而扁平,减少了导线尺寸,使得通信线占据的空间减小。(The invention relates to the technical field of communication, in particular to a communication line, a manufacturing method, a communication cable, an automobile and a manufacturing method of the communication line, and aims to solve the problems that the weight of an automobile body is obviously increased due to the increase of the existing communication lines, and meanwhile, the arrangement of the communication line in the automobile is difficult due to the large occupied space of a twisted pair communication line. To this end, the communication line of the present invention includes two traces extending in the same waveform; the routing comprises a flexible substrate; the extension axes of the two wires are superposed, the wave crest of one wire corresponds to the wave trough of the other wire, the two wires are alternately arranged at the adjacent intersection point, and the two wires are fixed in a plastic package way. So, the line of walking that forms through flexible substrate replaces original wire according to the overlapping arrangement of crossing, under the stable circumstances of guaranteeing signal transmission, has reduced the weight of communication line, and flexible substrate&#39;s conductor interface is thin and flat simultaneously, has reduced the wire size for the space that the communication line occupied reduces.)

通信线、通信线缆、汽车及通信线的制造方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域,具体提供一种通信线、制造方法、通信线缆、汽车及通信线的制造方法。

背景技术

随着汽车电子技术的发展,各种电子功能模块在汽车上逐步得到应用。例如,现有的汽车可以具有自动控制发动机启停、自动变速、自动空调、自动巡航行驶、全球定位等多个智能化功能模块。汽车上的各功能模块数据需要对应的通信线来完成信号的传输。现有的汽车通常会采用CAN通信、以太网通信和菊花链等通信方式来实现各电子元件与控制器之间的信号传输。

为了保证通信过程中信号传输的速度和稳定性,上述的通信中常通过双绞线来实现差分通信,双绞线中两根线束上的电流大小相等、方向相反。

但是,随着汽车越来越智能化,车内智能化的功能模块越来越多,导致整车使用的通信线数量也越来越多,而通信线的增多则使得车身重量有明显增加,同时双绞线对线性和线距的要求也使得上述通信线所需占据的空间较大,给汽车中通信线路的布置造成困难。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题,即,解决现有整车使用的通信线增多则使得车身重量有明显增加,同时双绞线对线性和线距的要求也使得上述通信线所需占据的空间较大,给汽车中通信线路的布置造成困难的问题。

在第一方面,本发明提供一种通信线,包括两根以相同波形的方式延伸的走线;所述走线包括柔性基材,且所述柔性基材在其延伸方向上有一条蚀刻而成的电路;两根所述走线的延伸轴线重合且一根所述走线的波峰对应另一根所述走线的波谷,两根走线在其相邻的交点处一上一下地交替设置并在其相交的位置压合成型,两根走线还通过塑封进行固定连接

作为本发明提供的上述通信线的一种优选的技术方案,还包括外套,所述外套套设在两根所述走线的外部。

作为本发明提供的上述通信线的一种优选的技术方案,还包括焊盘;每根所述走线的两端均设置有一焊盘,所述焊盘与所述柔性基材上的所述电路电连接,且所述焊盘还与所述外套的内壁固定连接。

作为本发明提供的上述通信线的一种优选的技术方案,所述外套包括上模和下模,所述上模和所述下模可拆卸连接,所述上模和下模中分别设有容纳所述走线的凹槽;或者,所述外套在两根所述走线的外部注塑成型。

作为本发明提供的上述通信线的一种优选的技术方案,所述外套与两根所述走线之间设有屏蔽层;两根所述走线与所述屏蔽层之间设有绝缘层。

作为本发明提供的上述通信线的一种优选的技术方案,所述走线呈正弦波形或锯齿波形。

在第二方面,本发明提供一种通信线缆,包括外保护层以及固定设置在所述外保护层中的至少一根上述通信线。

作为本发明提供的上述通信线缆的一种优选的技术方案,所述外保护层内壁上还固定连接有分隔架,所述分隔架将所述外保护层分割成多个容置腔,所述容置腔中设置有所述通信线。

在第三方面,本发明提供一种汽车,所述汽车的通信设备上连接有上述的通信线缆。

在第四方面,本发明提供一种通信线的制造方法,包括如下步骤:通过裁切的方式制作在延伸方向上呈波形的柔性基材;在所述柔性基材上蚀刻一条沿其延伸方向设置的电路以形成走线;将两根所述走线设置成延伸轴线重合且将一根所述走线的波峰对应另一根所述走线的波谷,两根走线在其相邻的交点处一上一下地交替设置并在其相交的位置压合成型;将两根走线通过塑封进行固定连接。

在采用上述技术方案的情况下,本发明能够通过两根由柔性基材形成的波形走线交叉重叠且其中一根走线的波峰对应另一根走线的波谷,交叉重叠后的两根走线通过压合、塑封固定连接。如此,通过柔性基材形成的走线按照交叉重叠的布置来代替原有的导线,其中柔性基材的重量小于原有的双绞线中的导线,从而在保证信号传输稳定的情况下,降低了通信线的重量,同时柔性基材的导体界面薄而扁平,减少了导线尺寸,使得通信线占据的空间减小。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的一种通信线、制造方法、通信线缆、汽车及通信线的制造方法的优选实施方式,附图中:

图1是本实施例的一种通信线的结构示意图;

图2是本实施例的另一种通信线的结构示意图;

图3是本实施例的通信线的制造方法的主要流程示意图。

附图标记列表

1-走线;2-柔性基材;3-电路;4-外套;5-焊盘。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非旨在限制本发明的保护范围。

需要说明的是,在本发明的描述中,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述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”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,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。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了解决现有整车使用的通信线增多则使得车身重量有明显增加,同时双绞线对线性和线距的要求也使得上述通信线所需占据的空间较大,给汽车中通信线路的布置造成困难的问题,本实施例提供了新的通信线。

图1示出了一种通信线的结构示意图;图2示出了另一种通信线的结构示意图。

如图1所示,在本实施例提供的通信线中,包括两根以相同波形的方式延伸的走线1;走线1包括柔性基材2,且柔性基材2在其延伸方向上有一条蚀刻而成的电路3;两根走线1的延伸轴线重合且一根走线1的波峰对应另一根走线1的波谷,两根走线1在其相邻的交点处一上一下地交替设置并在其相交的位置压合成型,两根走线1还通过塑封进行固定连接。

具体地,柔性基材2包括铜箔、透明胶、聚酰亚胺。铜箔为导电体,聚酰亚胺是绝缘树脂材料,聚酰亚胺具有耐高温、弯折性能好的优点,如此,将铜箔通过通明胶粘贴在聚酰亚胺上形成柔性基材2。

当然,铜箔需要进行蚀刻处理得到需要的电路3,然后为了防止线路氧化和短路要在电路3的表面上贴附一层绝缘层。例如,铜箔可以为压延铜箔,绝缘层可以选择聚酰亚胺薄膜,将铜箔蚀刻的电路3上通过透明胶粘贴聚酰亚胺薄膜。

需要说明的是,上述铜箔和绝缘层采用的材料是示意性的,铜箔还可以为电镀铜,绝缘层还可以是聚酯膜、聚四氟乙烯膜或软性环氧玻璃布中的任意一个。

在本实施例提供的通信线中,两根由柔性基材2形成的波形走线1交叉重叠且其中一根走线1的波峰对应另一根走线1的波谷,交叉重叠后的两根走线1通过压合、塑封固定连接。如此,通过柔性基材2形成的走线1按照交叉重叠的布置来代替原有的导线,在保证信号传输稳定的情况下,降低了通信线的重量,同时柔性基材2的导体界面薄而扁平,减少了导线尺寸,使得通信线占据的空间减小。

当然为了使得柔性基材2具有一定的强度,在绝缘层的下方还可以增加补强材料,其中补强材料可以采用FR4补强、钢片补强或者聚酰亚胺补强。

作为本实施例提供的上述通信线的一种优选的实施方式,通信线还包括外套4,外套4套设在两根走线1的外部,外套4可以通过注塑成型的方式与两根走线1固定连接。外套4可以是具有一定弹性的绝缘性的聚合物材料,例如,聚氯乙烯软管,套设在两根走线1外部的聚氯乙烯软管将两根走线1完全包裹在内,如此,套设在两根走线1外部的外套4既能够保护两根走线1的交叉堆叠结构,同时也可以为两根走线1提供外层保护,起到防水防潮等作用。

当然,上述的外套4为聚氯乙烯材质是示意性的,在其他的实施例中,外套4也可以为其他具有绝缘性的聚合物材料,例如,聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯硫醚等。当然除了聚合物材料之外,外套4还可以适当的添加阻燃剂、耐腐蚀剂等。

此外,外套4也可以为聚氯乙烯硬质塑料盒体,外套4可以采用分体式设计,例如外套4包括上模和下模,上模和下模可拆卸连接,上模和下模中分别设有容纳走线1的凹槽。将塑封后的两根走线1放置在下模中,然后上模和下模可以通过卡扣卡槽卡接固定。当然外套4中上模和下模的轮廓均与两根走线1的外形所对应。如此,通过外套4分体式设计可以便于通信线的维修更换,同时硬质塑料材质配合凹槽可以防止两根走线1错位,进而避免了两根走线1错位产生的磁场无法抵消,影响信号传输。

需要说明的是,上述的上模和下模的连接方式是示意性的,在其他实施例中也可以为其他方式。例如,在下模中设置凹槽,上模中设置与凹槽配置使用的凸起。当上模和下模卡扣拉槽连接时,上模和下模闭合,将两根走线1固定在凹槽中。如此,通过凸起与凹槽的配合将两根走线1更稳定的固定在外套4中。

在上模和下模卡接时,为了保护两根走线1,在凹槽中还可以设置具有弹性的填充层,以及在凸起上粘贴具有弹性的缓冲层。

作为本实施例提供的上述通信线的一种优选的实施方式,外套4与两根走线1之间设有屏蔽层,如此,可以进一步避免外界的噪声信号干扰。

可以理解的是,屏蔽层可以是单独设置的一层也可以是与外套4一体成型设置的。例如,当屏蔽层是单独设置时,即沿着走线1的长度方向且参照走线1的轮廓设置屏蔽层,屏蔽层可以是金属丝网,比如,铜网、铝网等。安装时,先将屏蔽层套设在两根交叉重叠的走线1上,然后将外套4套设在屏蔽层上。当然为了使得屏蔽层不干扰两根走线1信号传输,在两根走线1和屏蔽层之间还设有绝缘层。如此,通过绝缘层即可以避免屏蔽层对两根走线1干扰,也可以填满屏蔽层和两根走线1之间的缝隙,如此将两根走线1固定在外套4中。

当屏蔽层是和外套4一体成型设置时,即先选取金属丝网屏蔽层,然后在屏蔽层上附着具有绝缘性的聚合物材料,将屏蔽层完全包裹在具有绝缘性的聚合物材料中,如此形成具有屏蔽层的外套4。当然,此时具有屏蔽层的外套4用来包裹两根交叉重叠的走线1时,因屏蔽层的存在使得外套4的弹性降低,如此,外套4与两根交叉重叠的走线1之间必然存在间隙,此时,需要通过填充绝缘层以使两者能够固定在一起。

当然上述的屏蔽层是示意性的,在其他的实施方式中也可以采用其他的屏蔽层。例如,屏蔽层也可以铝箔和铜网组合或铜网等方式。

作为本实施例提供的上述通信线的一种优选的实施方式,还包括焊盘5;每根走线1的两端均设置有一焊盘5,焊盘5与柔性基材2上的电路3电连接,且焊盘5还与外套4的内壁固定连接。如此,可是使得柔性基材2上的电路3通过焊盘5与PCBA直接焊接。

由于现有的普通双绞线无法同PCBA直接焊接,而柔性基材2蚀刻的电路3很细,很难直接在柔性基材2的电路3上与其他外接的电路3连接,所以在柔性基材2的两端先焊接焊盘5来增加导体的面积,在将焊盘5与其他电路3焊接,如此,通过在柔性基材2的两端焊接焊盘5可以实现通信线直接与PCBA焊接。同时,相比导线材料,焊盘5需要与焊料有良好的润湿性能,抗焊料侵蚀性能和与基板之间较强的结合强度。

为了两根走线1之间的磁场相互抵消,如图1和图2所示,走线1可以采用正弦波形或锯齿波形。当两根走线1的电流大小相等、方向相反时,两根走线1采用一根走线1的正弦波的波峰与另一根走线1的正弦波的波谷对应安装方式,如此,可以将各走线1上产生的磁场会相互抵消。

需要说明的是,以上的走线1采用正弦波形或锯齿波形仅仅是示意性的,在其他实施例中也可以采用其他波形,只要其能满足两根走线1产生的磁场相互抵消即可。

本实施例还提供了一种通信线缆,包括外保护层以及固定设置在外保护层中的至少一根上述的通信线。如此,通过保护层中设置的不同数量的通信线,能够满足多重信号传输条件,提高信号传输效率。

其中,外保护层可以由任何绝缘性的聚合物材料形成。例如可以选用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等。当然,外保护层还可以适当的添加阻燃剂、防腐剂等添加剂。

外保护层内壁上还固定连接有分隔架,分隔架将外保护层围成的空间分割成多个容置腔,容置腔中设置有通信线。如此,通过分隔架将外保护层中的通信线分隔开,使得各信号线之间信号不会互相干扰。当然根据不同根数的信号线对应不同的分隔架,例如,当外保护层的横截面为圆形时,针对两根信号线,分隔架可以采用横截面为一字形的隔板,针对三根信号线,分隔架的横截面为人字形的隔板;针对四根信号线,分隔架的横截面为十字形隔板;针对五根信号线,分隔架的横截面为五角形的隔板。

当通信线缆内部有四个通信线时,即在外保护层的内壁上固定连接的分隔架的横截面为十字形,如此,分隔架将外保护层分隔成四个容置腔,将通信线配置在对应的容置腔中,依次形成对应的通信线缆。

当然,为了进一步保护通信线之间既不互相干扰也不受到外界电磁信号干扰,分隔架采用绝缘层材料且在每一个容置腔中设有屏蔽层。每一个容置腔中设置的屏蔽层可以防止外界的噪声从外部侵入。

此外,为了更好的避免各通信线之间的信号干扰,可以在个通信线的外套4上也包覆一层屏蔽层。

可以理解的是,在通信线在噪声的影响不严重的条件下使用时,也可以在外保护层上不设置屏蔽层。

本实施例中还提供了一种汽车,汽车的通信设备上连接有上述的通信线缆。如此,可以在传输相同信号的前提下,信号传输稳定且车身重量没有明显增加。

需要说明的是,汽车上安装有控制器以及多个电子模块,例如空调自动控制模块、定速巡航模块、胎压监测模块、自动泊车模块、前后车雷达模块等等,这些模块都需要通过对应的通信线缆将其信号传输至汽车的控制器中,从而汽车中的各模块与控制器之间的信号传输需要多个通信线缆。

而原有的通信线缆多采用双绞线形式,一旦需要传输的信号线过多,车身的重量会有明显提升,这显然会使得汽车费油或者费电。而通过上述两个柔性基材2形成的走线1,同时通过交叉重叠的方式固定配合,形成新的信号线,如此,柔性基材2的重量和体积远远小于原有的双绞线,这就使得新的信号线形成的通信线缆能够在相通信号传输的条件下,降低信号线缆的重量。同时上述通信线组合而成的通信线缆可弯曲,因此其可以在汽车上沿着车身结构任意布线。

图3示出了通信线的制造方法的主要流程示意图,如图3所示,本实施例中还提供了一种通信线的制造方法,包括如下步骤:

S1、通过裁切的方式制作在延伸方向上呈波形的柔性基材2;

具体的,柔性基材2包括柔性基材2包括铜箔、透明胶、聚酰亚胺;选取压延铜箔,可以将铜箔、聚酰亚胺裁切成正弦波形;然后通过裁切后的铜箔和聚酰亚胺通过透明胶粘贴。

需要说明的是,上述铜箔和绝缘层采用的材料是示意性的,铜箔还可以为电镀铜、电解铜,绝缘层还可以是聚酯膜或聚四氟乙烯膜;透明胶为压敏胶或者热固胶。

此外,为了使得柔性基材2具有一定的强度,在聚酰亚胺的下方还可以增加补强材料,其中补强材料可以采用FR4补强、钢片补强或者聚酰亚胺中任意一个粘接补强。

S2、在柔性基材2上蚀刻一条沿其延伸方向设置的电路3以形成走线1;

具体的,将光致抗蚀模通过一定的压力、温度粘贴于柔性基材2上,然后利用光感方式,将曝光光源通过制品线路形状的菲林,照射到干膜上,使之感光。被光照射的干膜形成保护层,未被照射到的感光膜不会形成保护层,用显影液将未被光射到的干膜洗去,以漏出待蚀刻的铜面,通过蚀刻药液经过喷头均匀喷淋到铜箔的表面,与没有蚀刻阻剂保护的铜发生氧化还原反应,然后将不需要的铜反应掉,然后将时刻后剩下的干膜剥离,漏出的铜即为电路3;同时将蚀刻有电路3的柔性基材2进行绝缘处理,即在通过透明胶将与柔性基材2具有相同轮廓的聚酰亚胺薄膜附着在柔性基材2上,如此将柔性基材2整体绝缘,各绝缘后的柔性基材2形成走线1。

具体的,蚀刻药液的主要成分:氯化铜、双氧水、盐酸等;显影液为碳酸钠。

当然,上述柔性基材2上的蚀刻电路3可以根据具体的要求来确定具体的数量。

S3、将两根走线1设置成延伸轴线重合且将一根走线1的波峰对应另一根走线1的波谷,两根走线1在其相邻的交点处一上一下地交替设置并在其相交的位置压合成型;

具体的,将两根走线1按照预设安装方式放置在压合机的工作台上,然后通过对两根走线1的交点处进行压合,从而使得交点处上方的走线1向下压缩,使得位于交点处的两根走线1靠近,以使其在交点处的两根走线1与非交点处的单根走线1趋于同一平面。

S4、将两根走线1通过塑封进行固定连接。

具体的,将压合后的两根走线1外周包覆塑料膜,然后通过塑封机将塑料膜中的气体抽出,实现将两根走线1塑封固定。

当然,上述塑封方式是示意性的,在其他的实施方式中可以采用其他的方式将两根走线1固定。

然后将塑封好的两根走线1的外周包覆外套4,如此形成信号线。

需要说明的是,外套4可以是具有一定弹性的绝缘性的聚合物材料,例如,聚氯乙烯软管,套设在两根走线1外部的聚氯乙烯软管将两根走线1完全包裹在内,如此,套设在两根走线1外部的外套4既能够保护两根走线1的交叉堆叠结构,同时也可以为两根走线1提供外层保护,起到防水防潮等作用。

外套4也可以为聚氯乙烯硬质塑料盒体,外套4可以采用分体式设计,例如外套4包括上模和下模,上模和下模可拆卸连接,上模和下模中分别设有容纳走线1的凹槽。将塑封后的两根走线1放置在下模中,然后上模和下模可以通过卡扣卡槽卡接固定。

当然,外套4中上模和下模的轮廓均与两根走线1的外形所对应。如此,通过外套4分体式设计可以便于通信线的维修更换,同时硬质塑料材质配合凹槽可以防止两根走线1错位,进而避免了两根走线1错位产生的磁场无法抵消,影响信号传输。

至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

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