DE102004056866A1 - Extruded flat cable has at least one screened conducting track embedded in insulating material, enclosed by shield, earth conductor that contacts shielding with at least one of its long sides, common casing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine extrudierte Flachleitung mit zumindest einer abgeschirmten Leitungsbahn sowie ein Verfahren zum Erzeugen einer solchen Flachleitung.The The invention relates to an extruded flat cable with at least one shielded pathway and a method for generating a such a flat cable.
Unter einer extrudierten Flachleitung wird hier insbesondere eine biegeflexible Flachleitung verstanden. Extrudierte Flachleitungen werden allgemein auch abgekürzt als ExFC (extruded flat cabels) bezeichnet. Flachleitungen zeichnen sich in der Regel durch ein großes Breiten: Dicken-Verhältnis aus und umfassen in der Regel mehrere nebeneinander angeordnete, im Querschnitt beispielsweise rechteckförmige und gewalzte Leitungsbahnen, insbesondere aus Kupfer, die in einer Isolierung eingebettet sind. Die Leitungsbahnen können prinzipiell auch als Rundleiter oder als Litzendrähte ausgeführt sein. Bei den extrudierten Flachleitungen werden die Leitungsbahnen gemeinsam mit der Isolierung in einem Extrusionsverfahren zur Ausbildung eines Kernleiters erzeugt, so dass die einzelnen Leitungsbahnen in der Isolierung eingebettet sind.Under an extruded flat cable is in particular a bend flexible Flat cable understood. Extruded flat cables become common also abbreviated referred to as ExFC (extruded flat cabels). Draw flat cables usually by a big one Widths: thickness ratio usually consist of several juxtaposed, in cross-section, for example, rectangular and rolled conductor tracks, in particular of copper, which are embedded in an insulation. The conductor tracks can in principle, be designed as a round conductor or as stranded wires. In the case of extruded flat cables, the conductor tracks become common with the insulation in an extrusion process to form a Core conductor generated so that the individual conductor tracks in the insulation are embedded.
Die Flachleitungen werden aufgrund ihrer geringen Dicke und ihrer hohen Biegeflexibilität oftmals in beengten Einbauräumen und insbesondere auch im Kfz-Bereich eingesetzt. Aufgrund der definierten Anordnung der einzelnen Leitungsbahnen nebeneinander lassen sich diese vergleichsweise einfach kontaktieren, da die Anordnung der Leitungsbahn in der Flachleitung genau mit der Anordnung von Kontaktbereichen eines Kontaktsteckers oder einer anzuschließenden Leiterplatte in Übereinstimmung gebracht werden kann.The Flat cables are due to their small thickness and high bending flexibility often in tight spaces and especially used in the automotive sector. Due to the defined Arrangement of the individual tracks next to each other can be contact them comparatively easily, since the arrangement of the Cable track in the flat cable exactly with the arrangement of contact areas a contact plug or a circuit board to be connected in accordance can be brought.
Je nach Auslegung ist die Flachleitung sowohl zur Übertragung von Strömen als auch zur Übertragung von Signalen geeignet. Sollen insbesondere hochfrequente und störungsempfindliche Signale übertragen werden, so werden meist abge schirmte Flachleitungen vorgesehen, bei denen der Kernleiter von einer Abschirmung umgeben ist. Wegen der den Kernleiter umgebenden Abschirmung müssen die einzelnen Leitungsbahnen zur Kontaktierung zunächst von der Abschirmung befreit werden. Zudem muss die Abschirmung in aufwändiger Weise separat kontaktiert werden.ever by design, the flat cable is both for the transmission of currents as also for transmission suitable for signals. Especially high-frequency and interference-sensitive Transmit signals usually shielded flat cables are provided, where the core conductor is surrounded by a shield. Because of the shield surrounding the core conductor must be the individual conductor paths for contacting first be released from the shield. In addition, the shield must be in complex Way be contacted separately.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach herzustellende abgeschirmte Flachleitung anzugeben, die in einfacher Weise zu kontaktieren ist.Of the Invention is based on the object, a simple to manufacture Shielded flat cable specify that to contact in a simple manner is.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine extrudierte Flachleitung, gemäß dem Patentanspruch 1. Die extrudierte Flachleitung weist danach zumindest eine abgeschirmte Leitungsbahn auf, die in einer Isolierung eingebettet und von einer Abschirmung umgeben ist. Weiterhin weist die Flachleitung eine als Erdungsleiter ausgebildete weitere Leitungsbahn auf, die mit zumindest einer ihrer Längsseiten an der Abschirmung anliegt und somit mit dieser kontaktiert ist. Die abgeschirmte Leitungsbahn, die Abschirmung sowie der Erdungsleiter sind von einer gemeinsamen Ummantelung umgeben.The Task is according to the invention solved by an extruded flat cable, according to claim 1. The extruded flat cable then has at least one shielded Conductor rail, which is embedded in an insulation and shielded by a shield is surrounded. Furthermore, the flat cable has a grounding conductor trained further conduction path, with at least one of its longitudinal sides abuts against the shield and thus contacted with this. The shielded cable track, the shield and the earthing conductor are surrounded by a common sheathing.
Dieser Ausgestaltung liegt die Idee zugrunde, die Abschirmung mit einer der Leitungsbahnen der Flachleitung zu kontaktieren und zu verbinden, so dass diese spezielle Leitungsbahn als Erdungsleiter wirkt. Der wesentliche Vorteil bei dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, dass die Abschirmung über den Erdungsleiter in herkömmlicher Weise mit den für Flachleitungen üblichen Kontaktierungsverfahren kontaktiert werden kann. Zur Kontaktierung der Abschirmung wird beispielsweise der Erdungsleiter über Standard-Crimp-Kontakte kontaktiert. Aufgrund des Extrusionsprozesses ist zudem die Herstellung einer derartigen Flachleitung denkbar einfach, da beispielsweise ein separates Auflaminieren oder sonstiges Befestigen des Erdungsleiters an der Abschirmung nicht notwendig ist. Denn je nach gewähltem Herstellungsverfahren erfolgt die Kontaktierung zwischen der Abschirmung und dem Erdungsleiter entweder bei der Aufbringung der Abschirmung oder bei einer Extrusion des Erdungsleiters in einem zweiten Extrusionsschritt.This Design is based on the idea, the shield with a contact and connect the conductor tracks of the flat cable, so that this special track acts as a grounding conductor. Of the significant advantage of this embodiment is to be seen in that the shield over the Grounding conductor in conventional Way with those for Flat cables usual Contacting method can be contacted. For contacting the shield, for example, the ground conductor via standard crimp contacts contacted. Due to the extrusion process is also the production of a Such a flat cable conceivable simple, since, for example, a separate Laminating or otherwise attaching the grounding conductor to the Shielding is not necessary. Because depending on the selected manufacturing process the contact between the shield and the grounding conductor is done either in the application of the shield or in an extrusion of the Grounding conductor in a second extrusion step.
Zur Ausbildung der Flachleitung ist gemäß einer ersten bevorzugten Alternative vorgesehen, dass in einem ersten Extrusionsschritt ein Kernleiter ausgebildet wird, welcher die Leitungsbahn, den Erdungsleiter und die Isolierung aufweist, und zwar derart, dass der Erdungsleiter teilweise in der Isolierung eingebettet und in dieser formschlüssig gehalten ist. Ein Teilstück des Erdungsleiters ist hierbei von der Isolierung freigelassen. Anschließend wird dieser Kernleiter von der Abschirmung umgeben. Aufgrund der teilweisen Freilassung des Erdungsleiters kommt dieser direkt mit der Abschirmung in Kontakt.to Formation of the flat cable is according to a first preferred Alternative provided that in a first extrusion step Core conductor is formed, which the conductor rail, the grounding conductor and the insulation, in such a way that the grounding conductor partially embedded in the insulation and held in this form-fitting is. A section of the earthing conductor is here released from the insulation. Subsequently this core conductor is surrounded by the shielding. Due to the partial release of the earthing conductor comes directly with this the shield in contact.
Vorzugsweise weist zur teilweisen Freilegung des Erdungsleiters die Isolierung eine Einbuchtung oder eine randseitige Aufnahmekammer auf, in der der Erdungsleiter unter Freilassung einer vollständigen Längsseite einliegt. Zweckdienlicherweise liegen hierbei auch Teilbereiche der benachbarten Längsseiten frei, so dass eine vergleichsweise große Kontaktfläche zwischen dem Erdungsleiter und der Abschirmung ausgebildet ist.Preferably indicates the partial exposure of the earthing conductor insulation a recess or an edge-side receiving chamber, in the the earthing conductor rests, leaving a complete longitudinal side free. Conveniently lie In this case also parts of the adjacent longitudinal sides free, so that a comparatively large contact area between the ground conductor and the shield is formed.
Gemäß einer bevorzugten zweiten Alternative wird im ersten Extrusionsschritt der Kernleiter ohne den Erdungsleiter ausgeführt, d.h. es wird zunächst lediglich die Isolierung und die Leitungsbahn extrudiert und anschließend von der Abschirmung umgeben. Die Isolierung weist hierbei eine spezielle Formgebung auf und bildet eine Aufnahme aus, in die der Erdungsleiter in einem zweiten Extrusionsschritt von außen auf die bereits angebrachte Abschirmung gelegt wird. Die Aufnahme ist im Querschnitt gesehen beispielsweise L-förmig oder U-förmig ausgebildet. Beide Herstellungsalternativen zeichnen sich durch eine besonders einfache Prozessführung und damit durch besonders geringe Herstellungskosten aus.According to a preferred second alternative, in the first extrusion step the core conductor is carried out without the earthing conductor, ie initially only the insulation and the conductor track are extruded and then surrounded by the shielding. The insulation in this case has a special shape and forms a recording in the the ground conductor is placed in a second extrusion step from the outside on the already mounted shield. The receptacle is seen in cross section, for example, L-shaped or U-shaped. Both manufacturing alternatives are characterized by a particularly simple process control and thus by particularly low production costs.
Um eine möglichst gute Kontaktierung zwischen dem Erdungsleiter und der Abschirmung zu erzielen, liegt diese in einer bevorzugten Ausgestaltung durchgehend über die gesamte Längserstreckung am Erdungsleiter an. Eine mangelnde Kontaktberührung zwischen Erdungsleiter und Abschirmung in Teilbereichen wird hierdurch in einfacher Weise kompensiert.Around one possible good contact between the earthing conductor and the shield To achieve this, in a preferred embodiment, this is consistently on the entire longitudinal extension at Earthing conductor. A lack of contact between earthing conductor and shielding in partial areas is thereby in a simple manner compensated.
Zweckdienlicherweise wird im Hinblick auf ein möglichst einfaches Herstellungsverfahren die Abschirmung durch ein Beschichtungsverfahren auf den Kernleiter aufgebracht. Die direkte Aufbringung der Abschirmung erfolgt beispielsweise in einem galvanischen Verfahren oder in einem Aufsprüh- oder Aufspritzverfahren, wie beispielsweise dem PVD-Verfahren oder dem thermischen Spritzen. Alternativ zu der direkten Metallbeschichtung besteht die Möglichkeit, zur Ausbildung der Abschirmung eine Abschirmfolie längs oder quer gewickelt um den Kernleiter anzubringen. Die Abschirmfolie ist hierbei beispielsweise eine reine Metallfolie oder eine metallbeschichtete Kunststofffolie. Auch besteht die Möglichkeit, für die obere bzw. untere Flachseite jeweils eine eigene Abschirmfolie vorzusehen und diese beiden Folien miteinander zu verbinden. Als Abschirmung kann zudem auch ein leitfähiger Kunststoff eingesetzt werden.Conveniently, is with regard to a possible simple manufacturing process the shielding by a coating process applied to the core conductor. The direct application of the shield takes place for example in a galvanic process or in a Aufsprüh- or spray-on method, such as the PVD method or the thermal spraying. Alternative to the direct metal coating it is possible, to form the shield a shielding film along or wound transversely to attach the core conductor. The shielding foil Here, for example, is a pure metal foil or a metal-coated Plastic film. There is also the possibility for the upper or lower flat side each provide its own shielding film and to connect these two slides together. As a shield can also be a conductive Plastic are used.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Erdungsleiter lediglich durch mechanischen Anpressdruck mit der Abschirmung kontaktiert. Da der Flachleiter insgesamt von einer ebenfalls in einem Extrusionsschritt hergestellten Ummantelung umgeben ist, wird über die Ummantelung ein radialer Druck ausgeübt, so dass die Abschirmung und der Erdungsleiter gegeneinander gepresst werden. Insbesondere wenn der Erdungsleiter durchgehend über die gesamte Länge der Flachleitung an der Abschirmung anliegt, ist bereits durch den mechanischen Anpressdruck eine ausreichende elektrische Kontaktierung sichergestellt. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, die Abschirmung und den Erdungsleiter durch Linien- oder Punktschweißen oder -löten, durch leitfähiges Kleben oder durch ein so genanntes Platingverfahren miteinander zu kontaktieren.According to one preferred embodiment, the grounding conductor is only by mechanical contact pressure contacted with the shield. Because the flat conductor in total of a likewise produced in an extrusion step Enclosed shell is over the sheath exerted a radial pressure, so that the shield and the grounding conductor are pressed against each other. Especially if the earthing conductor is continuous over the entire length of the Flat cable is applied to the shield, is already by the mechanical Contact pressure ensures sufficient electrical contact. additionally there is also the possibility the shield and the earthing conductor by line or spot welding or solder, through conductive Gluing or by a so-called plating process with each other to contact.
Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung sind bei der Flachleitung mehrere Gruppen von Leitungsbahnen vorgesehen, die jeweils von einer gruppeneigenen Abschirmung umgeben sind und vorzugsweise jeweils einen gruppeneigenen Erdungsleiter aufweisen. Durch diese Ausführung sind daher in einer gemeinsamen Ummantelung mehrere abgeschirmte Teilleitungen ausgebildet, bei denen aufgrund der Abschirmung die unterschiedlichen Teilflachleitungen auch zueinander abgeschirmt sind, so dass innerhalb der Flachleitung prinzipiell auch Signale übertragen werden können, die sich gegenseitig stören könnten.According to one expedient development are in the flat cable several Groups of lines provided, each from a group Shielding are surrounded and preferably each a group's own Have earthing conductor. By this design are therefore in a common sheath formed a plurality of shielded sub-lines, where due the shield, the different Teilflachleitungen to each other are shielded, so that in principle within the flat cable also transmit signals can be that disturb each other could.
Um eine mehrlagige Kontaktierung mit mehreren Kontaktierungsebenen an einem Kontaktierungsbauteil, beispielsweise an einer Leiterplatte oder einem Kontaktstecker, zu ermöglichen, weist die Flachleitung in einer zweckdienlichen Ausgestaltung mehrere Leitungsbahnen auf, die innerhalb der Isolierung auf unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind. Insbesondere sind hier die nebeneinander angeordneten Leitungsbahnen alternierend in einer oberen und unteren Ebene angeordnet, um einen besonders kompakten Aufbau und eine geeignete Kontaktierung zu ermöglichen.Around a multilayer contact with several contacting levels on a Kontaktierungsbauteil, for example on a circuit board or a contact plug, to allow has the flat cable in an expedient embodiment several Conductor tracks on the inside of the insulation on different Layers are arranged. In particular, here are the side by side arranged conductor paths alternately in an upper and lower Level arranged to a particularly compact design and suitable To enable contacting.
Aufgrund der oftmals beengten Einbauverhältnisse, bei denen die Flachleitungen eingesetzt werden, ist eine kompakte Baugröße der Flachleitung von besonderer Bedeutung. Üblicherweise wird diese nach unten dadurch begrenzt, dass durch die Kontaktierungsstecker oder die Kontaktierungsbereiche bei Leiterplatten ein bestimmtes Kontaktrastermaß vorgegeben ist. Dies liegt üblicherweise bei 2,54 mm (Mittenabstand zwischen zwei Leitern) bei einem Leiterabstand von üblicherweise 1 mm. Ein derartig großes Rastermaß ist innerhalb der Flachleitung bei Daten- oder Signalleitungen aufgrund der geringen Ströme nicht erforderlich. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist daher vorgesehen, dass die Leitungsbahnen in der Flachleitung in einem vorgegebenen Rastermaß nebeneinander angeordnet sind, welches kleiner ist als das Kontaktrastermaß des Kontaktsteckers bzw. der Leiterplatte. Insbesondere ist das Rastermaß nur halb so groß wie das Kontaktrastermaß. Durch die Entkopplung des Rastermaßes der Leitungsbahnen innerhalb der Flachleitung vom Kontaktrastermaß bestehen neue Designmöglichkeiten insbesondere im Hinblick auf die Einstellung der gewünschten elektrischen Eigenschaften, wie beispielsweise die Impedanz der Flachleitung.by virtue of the often cramped installation conditions, where the flat cables are used is a compact Size of the flat cable really important. Usually this is limited by the fact that through the Kontaktierungsstecker or the contacting areas of printed circuit boards a particular Contact grid dimension specified is. This is usually at 2.54 mm (center distance between two conductors) with one conductor spacing from usually 1 mm. Such a big one Pitch is within the flat cable due to data or signal lines the low currents not mandatory. According to one preferred development is therefore provided that the conductor paths in the flat cable in a predetermined grid next to each other are arranged, which is smaller than the contact pitch of the contact plug or the circuit board. In particular, the grid is only half as big as the contact pitch. By decoupling the grid dimension of the line paths within the flat cable of the contact grid dimension are new design options especially with regard to the setting of the desired electrical properties, such as the impedance of the Flat cable.
Zur Kontaktierung der Leitungsbahnen im Kontaktrastermaß ist zweckdienlicherweise vorgesehen, dass die einzelnen Leitungsbahnen entweder abwechselnd oder paarweise abwechselnd an ihrer Ober- bzw. an ihrer Unterseite abisoliert sind. In diesem Fall erfolgt die Kontaktierung beispielsweise durch Aufstecken eines entsprechenden Steckers auf die obere bzw. untere Flachseite der Flachleitung. Aufgrund der alternierenden Abisolierung wird dabei automatisch das Kontaktrastermaß erhalten. Die Kontaktierung erfolgt hierbei mit herkömmlichen Kontaktierungsmethoden, wie beispielsweise Löten, Kleben, Klemmen, Schneidklemmen oder Piercen.For contacting the conductor tracks in Kontaktrastermaß is expediently provided that the individual conductor tracks are stripped either alternately or in pairs alternately at its top or on its underside. In this case, the contacting takes place for example by attaching a corresponding plug on the upper or lower flat side of the flat cable. Due to the alternating stripping, the contact pitch is automatically obtained. The contacting takes place here with conventional Kon taktierungsmethoden, such as soldering, gluing, clamps, insulation displacement terminals or Piercen.
Bei einer stirnendseitigen Kontaktierung ist in einer zweckdienlichen Ausbildung vorgesehen, dass die Leitungsbahnen stirnendseitig abisoliert und abwechselnd oder paarweise abwechselnd umgebogen werden, so dass auch hier zwei Kontaktierungsebenen mit dem gewünschten Kontaktrastermaß ausgebildet werden.at a front-end contact is in a convenient Training provided that the conductor tracks stripped end face and alternately or in pairs alternately bent, so that also here two contacting levels with the desired Contact pitch formed become.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer extrudierten Flachleitung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 14.The Task is according to the invention still solved by a method for producing an extruded flat cable according to the characteristics of Patent claim 14.
Die im Hinblick auf die Flachleitung angeführten Vorteile und bevorzugten Ausführungen sind sinngemäß auch auf das Verfahren anzuwenden.The with regard to the flat cable mentioned advantages and preferred versions are mutatis mutandis, too to apply the procedure.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Figur näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischen Darstellungen:embodiments The invention will be explained in more detail below with reference to FIG. Show it each in schematic representations:
In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures are the same acting parts with the same reference numerals Mistake.
Die
in den
Bei
der Ausführungsvariante
gemäß
Bei
der Ausführungsvariante
gemäß
Bei
der Ausführungsvariante
gemäß
Zur
Ausbildung der abgeschirmten Flachleitung
Im
zweiten Verfahrensschritt wird dieser Kernleiter
Beim
alternativen Herstellungsverfahren gemäß den
Bei
der Ausführungsvariante
gemäß
Bei
der Ausführungsvariante
gemäß
Durch
die Ausgestaltung gemäß den
Gemäß der Ausführungsvariante
nach
Die
abgeschirmten Flachleitungen
Die
Kontaktierung mit einer Leiterplatte
Die
Flachleitungen
Gemäß der Ausführungsvariante
nach
Für den Fall,
dass die Flachleitung
Eine
verbesserte Reduzierung der Baugröße wird bei der Ausführungsvariante
gemäß
Im
Ausführungsbeispiel
der
In
den
Der
Kontaktierungsstecker
Mit den dargestellten Möglichkeiten des Rasterwechsels lässt sich problemlos zwischen Leitungssystemen wechseln, beispielsweise von einer Flachleitung auf eine Rundleitung mit herkömmlichen Steckern. Da das Kontaktrastermaß k in der Größenordnung von 2,54 mm sich in vielen Bereichen eingebürgert hat, können herkömmliche Kontaktstecker problemlos weiterhin verwendet werden. Gleichzeitig ist der Platzbedarf für die Leitungen deutlich reduziert.With the possibilities shown the grid change leaves easily switch between line systems, for example from a flat cable to a round cable with conventional plugs. Since the contact pitch k in the order of magnitude of 2.54 mm has become common in many areas, conventional Contact plug continues to be used easily. At the same time the space required for the lines significantly reduced.
- 22
- Flachleitungflat cable
- 44
- Leitungsbahnpathway
- 66
- Isolierunginsulation
- 88th
- Abschirmungshielding
- 1010
- Ummantelungjacket
- 1212
- Erdungsleitergrounding conductor
- 1414
- Einbuchtungindentation
- 1616
- Kernleitercore conductor
- 1818
- Aufnahmekammerreceiving chamber
- 2020
- Aufnahmeadmission
- 22A,B22A, B
- Teil-FlachleitungPart flat cable
- 2424
- Einkerbungnotch
- 2626
- Leiterplattecircuit board
- 28A,B28A, B
- Kontaktbereich contact area
- 3030
- Kontaktelementcontact element
- 3232
- Kontaktierungssteckercontacting plug
- 3636
- GehäuseoberteilHousing top
- 3838
- GehäuseunterteilHousing bottom
- 4040
- Verrastunglatching
- 4242
- Schirmkontaktierungshield
- kk
- KontaktrastermaßKontaktrastermaß
- rr
- RastermaßPitch
Claims (14)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |