1.本發明涉及一種用于將電子構件與柔性的平面構型物、例如紡織品、織物、非織造織物或針織物電子連接起來的方法。
背景技術：
2.公開文獻de 10 2016 116 028 a1可能形成最新的現有技術，該公開文獻描述了一種用于將電子的結構元件固定在柔性的紡織的平面構型物上的方法。在此，借助刺繡機將結構元件刺繡到紡織的平面構型物上。所述構件在此被構造為服飾金箔片并且在導引服飾金箔片的區域中借助于刺繡被施加到紡織物上。
3.這樣的服飾金箔片狀的構件雖然能夠通過刺繡在無粘合和釬焊的情況下相對容易地被施加到紡織品上，但是用相同的構件和/或連接技術只能實現小電流的供給。
技術實現要素：
4.本發明涉及一種具有權利要求1的特征的、用于將電子構件與柔性的平面構型物電連接起來的方法。此外，本發明涉及一種具有權利要求14的特征的電子裝置。本發明的優選的和/或有利的實施方式由從屬權利要求、說明書和附圖得出。
5.一種用于將電子構件與柔性的平面構型物電連接起來的方法是本發明的主題。所述電連接例如被構造用于例如用柔性的平面構型物的電流供應和/或電壓供應來電接觸電子構件。除了電連接所述構件之外，所述方法例如也被構造用于將電子構件機械地和/或材料鎖合地固定在柔性的平面構型物上。借助于所述方法，通過將電子構件安置在柔性的平面構型物上并且/或者與柔性的平面構型物連接起來這種方式，能夠獲得智能紡織品。所述電子構件例如能夠被構造為并且/或者包括光源，例如led、傳感器和/或執行器。尤其所述電子構件包括電氣的和/或電子的功能元件。此外，所述構件能夠包括也被稱為支座的電路板。所述功能元件在此優選布置在支座上。此外，所述構件例如能夠包括用于電子地和/或電地連接構件的一個和/或多個功能元件的印制導線。用于智能紡織品的實例例如是包括傳感器和/或執行器的服飾件、例如用于進行手勢識別的手套或其他服飾件、比如用于檢測穿戴者的生命機能的襪子或襯衫。工業紡織品、家用紡織品、用于進行表面裝飾（例如在車輛內部空間中）的紡織品等也能夠相應地被功能化。
6.所述柔性的平面構型物尤其包括并且/或者被構造為紡織品、織物、非織造織物或針織物。例如，所述平面構型物被構造為所編織的紡織品。所述平面構型物能夠由常見的和/或傳統的纖維、尤其是非導電的纖維、比如棉或者人造纖維、比如尼龍構成。作為替代方案和/或補充方案，所述平面構型物能夠包括以下部分區段，所述部分區段包括可導電的紗線并且/或者由其形成。所述平面構型物能夠形成一個連續構型物、像比如紡織品幅面和/或織物幅面。作為替代方案，所述平面構型物能夠被加工成半成品或服飾件，例如這樣的平面構型物形成手套、襪子、內衣或外衣或其他紡織產品。
7.在所述平面構型物上敷設第一導體。例如將所述第一導體敷設在平面構型物的表面上。作為替代方案，所述第一導體能夠至少部分地布置并且/或者敷設在平面構型物中。在此，所述第一導體以非編織的、非針織（unverwirkt）的和/或非編結的方式敷設在平面構型物中。所述第一導體例如是常規導體。尤其所述第一導體被構造為線材、尤其金屬絲和/或銅絲、被構造為金屬帶或絞合線。尤其所述第一導體具有抗彎剛度，所述彎曲剛度排除了所述第一導體作為紗線和/或織物纖維的使用。例如，所述第一導體例如作為定制纖維布置（tailored-fibre-placement）用固定線和/或固定紗被固定和/或被敷設在平面構型物上。作為替代方案和/或補充方案，所述第一導體能夠被粘貼、被壓印和/或被層壓。所述第一導體的敷設基本上作為直線、未彎曲地或稍微彎曲地并且尤其作為兩個點之間的最短的連接來進行。例如，所述第一導體從柔性的平面構型物的一個接頭、例如連接接口被導引至電子構件和/或電子構件的位置。如果所述第一導體至少部分地在平面構型物中被導引并且/或者被敷設在平面構型物中，則所述第一導體的一個端部或一個區段在電子構件的位置處被從平面構型物中引出。所述第一導體能夠是向外電絕緣的導體。尤其所述第一導體在電子構件的區域中被去絕緣。所述第一導體和/或所述第一導體的敷設尤其也被稱為主引導結構。
8.所述第一導體具有第一電導率。所述第一電導率例如處于絞合線或金屬帶的金屬絲、例如銅絲或銀絲的常規電導率的范圍內。
9.將所述電子構件固定在平面構型物上。優選將所述構件的支座和/或電路板機械地和/或材料鎖合地固定在平面構型物上。例如將所述電子構件粘貼、焊接、刺繡或鉚接到平面構型物上。作為替代方案和/或補充方案，能夠將所述構件插入到平面構型物中。尤其將所述電子構件固定在第一導體的自由端部上。尤其所述平面構型物上的這個位置被稱為電子構件的位置。所述電子構件例如能夠具有鉆孔和/或孔，所述構件能夠通過這些鉆孔和/或孔、例如通過刺繡、鉚接或夾住來固定在平面構型物上。尤其所述電子構件的支座能夠被構造為紡織品，其中例如能夠直接繡上或縫上所述構件的紡織的支座。
10.所述電子構件具有至少一個接觸區段、尤其是兩個或更多個接觸區段。特別優選的是，所述接觸區段的數量是偶數。所述接觸區段優選包括接觸墊并且/或者被構造為金屬化結構。借助于所述接觸區段例如能夠進行壓力接觸、尤其是電接觸。所述接觸區段尤其用于使構件與電流供給裝置和/或電壓供給裝置、尤其第一導體電接觸。所述電子構件例如能夠具有從接觸區段到電子構件的功能元件的印制導線。在此，所述印制導線是常規的、例如印刷的或蝕刻的電路板。優選所述接觸區段布置在電子構件、尤其是電路板的邊緣區域中。
11.借助于可導電的紗線將所述至少一個接觸區段與第一導體連接起來。例如，所述可導電的紗線是純金屬線、具有金屬成分的紗線、例如金屬筋、涂有可導電的材料的紗線或者混紡紗線。所述可導電的紗線尤其是能編織、能針織并且/或者能刺繡。所述可導電的紗線尤其柔軟可彎曲地構成。所述第一導體的接觸借助于可導電的紗線來進行實現，例如所述可導電的紗線通常形成接觸區段與第一導體的被去絕緣的部位或第一導體之間的電連接。作為替代方案和/或補充方案，能夠通過所述可導電的紗線的刺繡來將所述第一導體擠壓和/或壓緊在接觸區段上，從而實現所述接觸區段與第一導體的直接接觸。
12.所述可導電的紗線具有第二電導率。所述第二電導率優選小于所述第一電導率。尤其所述第二電導率比所述第一電導率小了多個數量級。例如，所述可導電的紗線具有比
第一導體小的直徑。此外，例如可導電的紗線和第一導體由不同的可導電的材料來形成。
13.本發明基于以下考慮，即：借助于迄今所使用的方法為智能紡織品中的電子構件進行的供電不允許供給更高的電流。用于接觸智能紡織品中的電子構件的可導電的紗線通常具有比常規的金屬絲的電導率低了幾個數量級的電導率。如果向電子構件供給較高的電流，則到目前為止必須忍受由于所使用的可導電的紗線的低電導率而引起的高功率損耗。另一方面，常規的導體、比如第一導體不能被繡上，因而不可能直接接觸紡織品中的電路板和/或構件。本發明利用了這樣的考慮，即：為了降低功率損耗，第一導體克服了較大的距離并且在構件位置處實現了所述電子構件與可導電的紗線的接觸，從而在這里僅僅出現小的功率損耗。
14.本發明的一種設計方案規定，所述第一導體與接觸區段的連接通過用可導電的紗線進行的刺繡和/或縫紉來實現。為了進行刺繡和/或縫紉，尤其能夠使用傳統的和/或工業用的刺繡機或縫紉機。通過刺繡和/或縫紉，例如所述可導電的紗線作為面線能夠將第一導體擠壓到接觸區段上、將其壓緊并且將接觸區段與第一導體連接起來。例如，所述電子構件、特別是支座具有鉆孔和/或孔，所述可導電的紗線例如通過并且/或者借助于刺繡機或縫紉機的針被導引和/或牽拉穿過所述鉆孔和/或孔。這種設計方案基于以下考慮，即：在沒有釬焊的情況下并且尤其通過工業上和/或工藝上簡單的方式實現第一導體和接觸區段的接觸。
15.尤其所述第一電導率比所述第二電導率大得多、例如至少為所述第二電導率的十倍并且優選至少為后者的一百倍或一千倍。
16.可選地規定，將所述第一導體安置在平面構型物上。例如將所述第一導體完全安置在平面構型物上。作為替代方案，比如能夠將所述第一導體以至少70%、優選80%并且特別是90%的百分比安置在平面構型物的之外和/或之上。優選將所述第一導體來縫在、繡在并且/或者防丟失地借助于線圈固定在平面構型物上。優選所述第一導體在平面構型物上的安置借助于固定線和/或固定紗來進行，其中所述固定線和/或固定紗特別是電絕緣體。這種設計方案基于以下考慮，即：通過在所述平面構型物的表面上的布置、敷設和/或安置能夠直觀地和/或在外觀上導引所述第一導體并且產生高的設計自由度。特別是在工藝上能夠容易地且成本有利地實現這種縫紉。
17.尤其所述第一導體具有自由端部。在所述電子構件的位置處和/或區域中布置并且/或者生成所述自由端部。例如，為此將所述第一導體切斷并且/或者去絕緣。比如將所述自由端部布置在所述接觸區段的一個或多個區域中。第一導體與接觸區段之間的接觸和/或連接尤其借助于第一導體的自由端部并且/或者在第一導體的自由端部上進行。
18.特別優選的是，傳力鎖合地、形狀鎖合地并且/或者夾緊鎖合地、例如借助壓緊鎖合地將所述第一導體固定在構件中。尤其傳力鎖合地、形狀鎖合地、夾緊鎖合地并且/或者壓緊鎖合地將所述第一導體固定在接觸區段之中和/或之處。所述傳力鎖合、形狀鎖合和/或夾緊鎖合尤其包括第一導體的自由端部并且/或者尤其通過第一導體的自由端部來形成。
19.尤其所述傳力鎖合的、形狀鎖合的和/或夾緊鎖合的固定和/或連接包括至少一個區段和/或整個接觸區段。所述夾緊鎖合、形狀鎖合、傳力鎖合和/或壓緊鎖合例如在接觸區段、第一導體和/或可導電的紗線之間形成。例如，為此將所述第一導體、特別是所述自由端
部壓緊、夾緊并且/或者形狀鎖合地和/或傳力鎖合地放入到接觸區段中。
20.例如通過所述可導電的紗線來支持、建立并且/或者形成所述傳力鎖合、形狀鎖合、夾緊鎖合和/或壓緊鎖合。例如，如此繡上、縫上并且/或者纏繞所述可導電的紗線，使得所述可導電的紗線將第一導體擠壓并且/或者壓緊到構件、例如接觸區段上、作為替代方案和/或補充方案形狀鎖合地并且/或者傳力鎖合地將第一導體保持在構件中并且/或者尤其是保持在接觸區段中。
21.本發明的一種設計方案規定，所述構件、尤其所述支座具有至少兩個、特別是正好兩個接觸區段。例如，所述接觸區段包括和/或被構造為鉆孔和/或孔、尤其是被構造為具有金屬化結構和/或接觸墊的鉆孔和/或孔。將所述導體、尤其是所述導體的被去絕緣的端部和/或自由端部放入在兩個接觸區段之間。通過刺繡和/或縫紉，能夠將并且/或者將兩個電接觸區段通過可導電的紗線例如作為毛圈或線圈連接起來。在此，所述電導體例如安放在支座上并且處于兩個接觸區段之間。在這樣的布置中，通過支座和可導電的紗線來限制、包圍并且/或者傳力鎖合地保持住所述電導體、尤其是自由端部。通過借助于可導電的紗線對所述兩個接觸區段進行的刺繡，能夠獲得所述電導體的作用到支座上的壓力和/或拉力。尤其能夠借助于可導電的紗線并且通過刺繡將所述兩個接觸區段也固定在平面構型物上。
22.特別優選的是，所述電子構件、尤其是支座具有至少一個空隙。例如所述空隙是構件的支座中的空隙。例如，所述空隙在支座的俯視圖中被構造為凹處、特別是被構造為完整的穿孔。優選所述空隙在從上方看的俯視圖中具有矩形的、尤其被構造用于接納導體的輪廓。在這種設計方案中，將所述第一導體、特別是自由端部放入、插入到所述空隙中并且/或者固定在其中。尤其所述空隙布置在兩個接觸區段之間。通過借助于可導電的紗線對所述兩個接觸區段進行刺繡和/或連接，例如將所述電導體壓緊到空隙中并且/或者壓緊到平面構型物上。
23.本發明的一種設計方案規定，所述空隙隧道形地構成。例如，所述空隙被構造為盲孔。優選所述隧道形的空隙的鉆孔方向和/或推進方向處于支座的平面內。所述隧道形的空隙沿環繞方向優選是封閉的，作為替代方案，所述隧道形的空隙能夠沿環繞方向是中斷的并且/或者具有空隙、例如一條或多條縫隙。將所述電導體、尤其是自由端部插入到隧道形的空隙中。優選所述隧道形的空隙的內壁和/或內壁的一個區段是導電的、例如被噴鍍金屬。這個區段例如形成隧道接觸區段。所述隧道接觸區段尤其是電氣地、例如通過印制導線與電子構件的功能元件相連接。通過所述電導體的放入、尤其是壓緊和/或與隧道接觸區段的接觸保持，允許并且/或者實現對所述構件的電流和/或電壓供給。
24.可選地規定，將所述電子構件、接觸區段、隧道接觸區段和/或導線端部埋入到保護物料和/或保護基層中。例如，所述保護物料和/或保護基層被構造為樹脂、膠粘劑或絕緣物料。例如借助于分配器將所述保護物料施加到相應的區段上。特別優選的是，將粘合物料、例如可導電的塑料加入到接觸區段上和/或空隙中，從而在那里進行可導電的紗線與接觸區段和/或電導體與空隙、尤其是隧道接觸區段的機械連接。因此，將機械穩定性和電接觸統一起來。例如進行埋入和/或粘合，以用于防止機械影響、化學影響和/或環境影響或氣候影響、比如灰塵和濕氣。
25.特別優選的是，將所述電子構件、特別是支座粘接到平面構型物上。根據所期望的使用方式，能夠用任意的、特別是電絕緣的或導電的膠粘劑將所述電子構件粘接到平面構
型物上。
26.尤其所述方法能夠規定，使所述導體從電子構件、特別是支座旁邊經過并且/或者不是直接將其安放或放入。例如，在這樣的設計方案中，能夠將所述電子構件布置在被進一步導引的電導體旁邊并且/或者布置在兩個平行導引的電導體之間。尤其在此不需要自由端部。在這樣的設計方案中，例如電子構件的串聯電路能夠沿著一個或多個第一導體來進行。在此，通過所述可導電的紗線、尤其也通過刺繡來實現電子構件與處于該電子構件的外部并且/或者平行于該電子構件的第一導體的接觸。在此繡出例如一個或多個毛圈或線圈，其中所述電導體和/或接觸區段被這個或者這些毛圈或線圈所包圍。尤其規定，對于未被放入到空隙中的電導體來說、尤其如果所述電導體處于支座之外，則為了減輕所述電導體的拉力和損耗而將所述自由端部構造成并且彎曲成波浪形或者螺旋形，使得所述自由端部不會從固定線的舌狀物和/或毛圈中滑出并且就這樣引起電流供應的中斷。
27.一種電子裝置形成本發明的另一主題。所述電子裝置尤其是可獲得的并且/或者是根據前述權利要求中任一項或者如前所描述的方法的結果。所述電子裝置包括柔性的平面構型物、尤其是紡織品、編織物、非織造織物或針織物。此外，所述電子裝置包括至少一個電子構件或多個電子構件。所述電子構件布置并且/或者被固定在柔性的平面構型物上。所述第一電導體、尤其是常見的電線、絞合線或金屬帶與所述電子構件電接觸。第一導體與電子構件之間的電子接觸和/或電接觸通過可導電的紗線來進行。所述可導電的紗線優選具有比第一導體低的電導率。
28.特別優選的是，所述電子裝置和/或平面構型物被構造為紡織品、尤其是智能紡織品。特別優選的是，所述電子裝置和/或平面構型物形成服飾件、例如手套、襪子、外衣或內衣。
附圖說明
29.本發明的其它優點、作用和設計方案由附圖及其說明得出。在此：圖1示出了作為一種實施例的電子裝置的俯視圖；圖2示出圖1的電子裝置的側視圖；圖3示出了電子裝置的另一種實施例的側視圖；圖4示出了作為另一種實施例的電子裝置的俯視圖的截取部分。
具體實施方式
30.圖1示出了作為第一種實施例的、從如前所述的方法中獲得的電子裝置的俯視圖的截取部分。所述電子裝置包括柔性的平面構型物1。所述柔性的平面構型物1例如是紡織品，其中該紡織品能夠被裁剪、被縫合成例如手套或織物帶。所述平面構型物1優選是由不導電的纖維和/或紗線、例如由棉或塑料纖維構成的針織物和/或紡織品。作為替代方案或補充方案，所述柔性的平面構型物1能夠包括可導電的紗線，所述紗線例如用于電屏蔽或供電。
31.在所述柔性的平面構型物1上布置了兩個第一導體2。所述第一導體2被構造為金屬絲、例如銅絲。所述導體2能夠向外被電絕緣或被去絕緣。對于所述第一導體2的導引在柔性的平面構型物1上進行。這例如能夠在所述平面構型物1的外側面或內側面上進行，特別
是如果服飾件、例如手套由其制成并且/或者會由其制成的話。對于所述導體2的導引優選直線地進行。所述電導體2尤其抗彎地構成。所述電導體2具有電導率，其中所述電導率具有金屬絲、比如銅、銀或金的電導率。
32.所述第一導體2借助于固定線3被固定在平面構型物1上。所述固定線優選是天然線或塑料線、尤其是電絕緣線。借助于固定線，所述導體2被縫合并且/或者被刺繡到平面構型物1上。尤其所述通過導體2來導引的固定線形成毛圈和/或線圈，其將所述導體2固定并且/或者保持在所述平面構型物1上。所述導體2用于為電構件4供給電流和/或電壓。在此，進行從電流源和/或電壓源到構件4的電流供給和/或電壓供給。
33.所述第一導體2具有自由端部5。所述自由端部5尤其是可導電的端部、例如被去絕緣。所述自由端部5布置在電構件4的位置處。
34.所述電構件4具有支座6和功能元件7。所述支座6例如被構造為電路板。所述支座6尤其也能夠被構造為紡織的和/或薄膜形的支座。在所述支座6上布置了印制導線8。該印制導線用于功能元件7的接觸和/或供電。在此，所述印制導線將接觸區段9與功能元件7連接起來。所述接觸區段9例如被構造為接觸墊。所述接觸區段9具有鉆孔，其中所述鉆孔至少部分地金屬化地和/或可導電地構成。通過所述接觸區段9能夠穿引可導電的紗線10。
35.在所述接觸區段9之間分別布置了留空部11。所述留空部11例如被構造為從支座6中穿過的空隙和/或穿孔。
36.在每種情況下，所述電導體2的自由端部5被放入到留空部11中。通過所述留空部，所述導體2至少部分地得到保護以至少防止在支座6的平面內滑脫和/或滑出。為了避免所述導體2的自由端部5從留空部11中滑出，所述可導電的紗線被導引穿過接觸區段9并且被導引到導體2的自由端部上。所述可導電的紗線被向下導引穿過平面構型物1，使得所述可導電的紗線10將導體、特別是自由端部5防丟失地保持在留空部中并且特別是擠壓到平面構型物1上并且/或者朝平面構型物1擠壓。
37.所述電導體3與電構件4并且尤其與功能元件7的電接觸通過所述可導電的紗線10來進行。在此，在接觸區段9與自由端部5之間進行連接。這種連接、特別是非常短的連接長度通過所述可導電的紗線10來形成。所述可導電的紗線10具有比第一導體2低的電導率。然而，通過所述可導電的紗線10的使用產生的損耗功率在這個小距離上是可忽略的并且能夠通過穿過接觸區段9并且經由自由端部5構成紗線10的多個毛圈這種方式而被最小化。通過具有更好的電導率的導體2的使用，能夠降低由于在所述平面構型物1上的導電而引起的損耗功率，所述損耗功率必須克服大多更長的距離。
38.圖2示出圖1的電子裝置的側視圖、尤其是剖面圖。在此可以看出，所述電導體2、尤其是自由端部防丟失地、形狀鎖合地且尤其力鎖合地被保持在留空部11中。所述導體2被放入到留空部11中并且朝向側面受到支座6的限制。所述導體2的位置向下受到柔性的平面構型物1的限制。對于所述留空部11和/或導體2的位置的限制向上通過柔性的且可導電的紗線10來進行。在此，所述紗線10向下被導引穿過平面構成物1，從而通過該紗線將所述導體2壓緊到所述平面構型物1上。電導體2和電構件4、特別是功能元件7的接觸通過所述可導電的紗線10來進行。所述紗線10在此形成導體2與接觸區段9之間的電連接，所述接觸區段在此被構造為具有金屬化結構的鉆孔。
39.圖3以與圖2相同的橫截面示出了電子裝置的另一種實施例。與圖2不同，所述留空
部11隧道形地構成、例如被構造為盲孔。然而，在這種實施例中，所述盲孔朝下側面、在這里朝平面構型物1不受限制并且是敞開的。作為替代方案，在這里也能夠朝所述平面構型物1進行限制。此外，所述留空部11向上受到支座區段12的限制。所述導體2被插入或被放置在留空部11中，其中所述可導電的紗線10被導引到支座區段12上。在這種情況下，對于所述紗線的導引從下方穿過平面構型物1、穿過接觸區段9、經由支座區段12、穿過接觸區段9向下穿過平面構型物1來進行。因此，通過所述支座區段12的固定實現所述導體2在留空部11中的固定。特別是由此將所述支座區段12、特別是留空部11的內側面朝導體2擠壓和/或壓緊。例如，所述留空部11的上側面（也被稱作隧道上側面）可導電地構成并且通過可導電的紗線被朝導體2擠壓，使得導體的接觸、尤其作為通過接觸區段9進行接觸的補充方案而通過這個區段來進行。
40.圖4示出了電子裝置的另一種實施例。在這個裝置中，電子構件、尤其是支座與圖1、2和3中的電子構件、尤其是支座相同或類似地構成。所述第一導體2在此不在電子構件4的位置處終止。在此，所述導體2進一步地、尤其是在電子構件4處導引經過。為了電接觸構件4和導體2而使用可導電的紗線10。在此，通過刺繡、縫紉或毛圈形成來形成電導體2與接觸區段9的連接。例如，借助于被導引到所述電導體2上的電紗線10來形成毛圈或線圈。這個毛圈或線圈能夠繼續下去或者在通過下行縫跡來進行中斷的情況下被導引到接觸區段9中。通過這種刺繡和/或縫合，不僅所述導體2通過可導電的紗線10再次被固定在平面構型物1上，而且所述支座6和電子構件4由此也被固定在平面構型物1上。