[发明专利]柔性模块组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种柔性模块组件，尤其是涉及一种包括电子织物的柔性模块组件以及一种制造该柔性模块组件的方法。

背景技术

织物是由纤维网络组成的材料，其可以例如通过将纤维编织、针织、钩编、打结或压熨（press）在一起来制造。为此目的，可以使用称为纱线或细丝（thread）的互锁纤维。

我们的日常生活中使用了许多类型的织物。当电子部件（即通过控制电子的流动而工作的器件）集成到织物中时，新的应用领域出现了。当织物为包括这些电子部件的电路的组成部分时，获得了电子织物。

电子部件的一个实例是表面安装器件形式的LED封装（SMD-LED），其可以通过胶粘、焊接、按扣（snap button）连接或缝合而附接到织物衬底。得到的发光织物可以开辟广泛的新的室内和服装应用，范围从照明到气氛创建到消息传送。

一种电子织物可从英国专利申请GB2396252A获悉。该已知电子织物包括SMD-LED，所述SMD-LED手工地或者通过使用电子装配行业已知的诸如拾放设备之类的常规装备安装在织物上的指定位置。SMD-LED可经由导电轨线电寻址，所述导电轨线由编织到织物中的纱线形成，或者由印刷到织物上的轨线形成。

该已知电子织物的一个缺陷在于，一旦制成，其尺寸是固定的。例如，包括SMD-LED的7x7矩阵的电子织物一旦制成，就只能形成7x7显示系统。

对于要求覆盖大的区域的电子织物应用，需要更大尺寸的系统。

发明内容

为了适应更大尺寸的应用，技术人员会简单地扩大已知织物的尺寸。然而，这样的方法具有在上面拾放部件迅速地变得昂贵且困难的缺点。由于织物不是平坦和刚性体，因而利用拾放设备以足够精确的方式将电子部件安装到织物上是困难的，对于具有相对较大尺寸的织物，例如对于具有超过0.5 x 0.5平方米的尺寸的织物，尤其如此。

此外，特别地对于编织的电子织物发现的问题在于，只有特定类型的导电纱线可以编织到电子织物中。这些纱线通常具有低的电导，从而限制了可以流经它们的电流量。对于更大的编织的系统，这将限制可以放置在织物上的电子部件的数量。

互连PCB的组件可以使用总线系统来制成。然而，这样的组件体积庞大、不易弯曲并且需要支架以便以稳定的方式容纳和互连PCB和总线系统。此外，这样的组件受限于特定的固定几何结构，也不可弯曲，并且仅限于可以互连特定数量的PCB。此外，普通PCB不可悬垂。

因此，本发明的目的是提供一种用在电子织物应用中的系统，其需要覆盖大的区域，并且其没有上述缺陷。

依照本发明的第一方面，这个目的是通过一种柔性模块组件来实现的，该柔性模块组件包括：第一柔性电子模块，其具有第一组电导体；第二柔性电子模块，其具有第二组电导体；织物支撑，其用于支撑第一柔性电子模块和第二柔性电子模块，该织物支撑具有第三组电导体；以及柔性连接器，其用于将第一组电导体连接到第三组电导体和/或连接到第二组电导体。

依照本发明的柔性模块组件是包括柔性电子模块的模块织物组件，这些柔性电子模块通过将其附着到更大的织物支撑而互连。这些柔性电子模块可以通过许多方法附着到织物支撑，这些方法包括但不限于层压、缝合、刺绣、焊接等等。这些柔性电子模块之间的连接可以通过模块边缘处的连接形成，通过模块与织物支撑之间形成的连接形成，或者通过这样的连接的组合形成。

织物支撑可以具有刺绣、缝合或编织到其中的导电纱线，具有允许向各附着的柔性电子模块上包含的接触点供应信息（数据）和/或供电的某种模式。由于纱线不一定需要被编织，因而可以在织物支撑上使用高电导率纱线，从而允许传输大的电流。

所述连接可以通过诸如焊接、夹钳、胶粘、缝合等等之类的许多技术来形成。各柔性电子模块中每一个之间的通信可以通过使用位于每个柔性电子模块中的智能驱动系统而发生。

用于将第一组电导体连接到第三组电导体和/或连接到第二组电导体的柔性连接器可以是双面金属接触、胶粘物、缝合构件、刺绣构件或夹钳构件或者其任意组合。适当的缝合构件和刺绣构件的实例是导电的，具有或者没有绝缘外层。

在依照本发明的柔性模块组件的第一实施例中，所述柔性连接器包括置于连接点处的应变消除结构（strain relief structure）。这些柔性连接器也可以包括导电柔性机械夹具。

在依照本发明的柔性模块组件的第二实施例中，所述第一柔性电子模块和/或第二柔性电子模块是电子织物。