印刷电路板生物感测服装连接器制造技术

在一些实施例中，一种装置包括生物感测服装和电子组件。生物感测服装包括传感器、导电路径和连接区域，该连接区域包括设置在PCB上的一个或多个连接器。连接区域电耦合到导电路径和传感器。连接区域还被构造成经由至少一个导电触点电子地耦合到电子组件。在一些实施例中，电子组件包括至少一个导电触点，该导电触点被构造成电子地耦合到PCB的至少一个部分。

Printed Circuit Board Bio-Sensing Clothing Connector

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】印刷电路板生物感测服装连接器相关申请的交叉引用本申请要求2016年11月16日提交的名称为“PrintedCircuitBoardBiosensingGarmentConnector”的美国临时专利申请序列号62/422,896的优先权和权益，该申请的公开内容以引用方式全文并入本文。
技术介绍
可穿戴消费电子产品或“智能服装”的采用目前呈上升趋势。作为可穿戴电子产品的一个子集，生物感测服装被设计成与服装的穿着者交互，并确定关于穿着者生理的信息，例如心脏信号(包括心率)、呼吸、活动水平、身体姿势等。这种性质可以经由靠近穿着者的身体的传感器组件来测量，该传感器组件的部分与穿着者的皮肤直接接触，并且接收来自穿着者的身体和活动的信号。通过这些传感器组件，信号被传输到一个或多个电子传感器和/或微处理器，以用于换能、分析、显示等。然而，当今市场上许多生物感测服装的缺点是，它们不能够捕获具有足够高分辨率的信号，它们也不够足够可靠或耐用以随时间推移保持可接受的性能(例如信号质量)。因此，普遍需要具有改善的可靠性和耐久性的生物感测服装。这种系统的核心部件是连接器，其中传感器组件的纺织品部件与电子传感器和/或微处理器交互。
技术实现思路
在一些实施例中，一种装置包括生物感测服装和电子组件。生物感测服装包括传感器、导电路径和连接区域，该连接区域包括设置在印刷电路板("PCB")上的一个或多个连接器。连接区域电耦合到导电路径和传感器。连接区域还被构造成经由至少一个导电触点电子地耦合到电子组件。在一些实施例中，电子组件包括至少一个导电触点，该导电触点被构造成电子地耦合到PCB的至少一个部分。附图说明图1是根据一个实施例的生物感测服装连接器的示意性框图。图2是根据一些实施例的导电路径、多个连接器、没有PCB的连接区域和细长构件的图示。图3A-3C示出了根据一些实施例的生物感测服装连接器与PCB接口的组装过程。图3A示出了具有PCB接口的连接区域。图3B示出了根据一些实施例的用于保护PCB上的部件的隔离涂层。图3C是根据一些实施例的具有成品PCB的连接器区域的图示。图4A-4C示出了根据一些实施例的具有以不同构造设置的连接器的连接器区域。图5A示出了根据一些实施例的钩附件的透视图。图5B和5C分别示出了根据一些实施例的钩附件的俯视图和侧视图。图6A示出了根据一些实施例的夹板附件的透视图。图6B和6C分别示出了根据一些实施例的夹板附件的俯视图和侧视图。图7是根据一些实施例的导电路径、多个连接器、具有PCB的连接区域和细长构件的图示。图8示出了根据一些实施例的包括电子电路的连接区域。图9示出了根据一些实施例的PCB基底。图10示出了根据一些实施例的使用图9的PCB基底而构造的PCB的顶层。图11示出了图10的PCB的底层。图12A和12B分别是图10的PCB的顶层和图11的PCB的底层的另外的图示。图13示出了根据一些实施例的图10-11的PCB的顶层，其具有散发的导电路径和呼吸传感器。图14示出了根据一些实施例的用于连接到基座内部织物/纺织品部分的PCB和盒保持器的透视俯视图。图15示出了耦合到基座内部织物/纺织品部分的图14的PCB和盒保持器。图16A和16B分别示出了根据一些实施例的PCB的顶层和底层。图17A示出了根据一些实施例的用于生物感测胸罩的多层组装过程。图17B示出了根据一些实施例的用于生物感测衬衫的多层组装过程。图18A和18B分别是根据第一实施例的盒保持器的第一面向身体侧和与面向身体侧相对的盒保持器的第二侧的照片图像。图18C和18D分别示出了根据第二实施例的其中接收有PCB和没有PCB的盒保持器的第一面向身体侧。图18E和18F示出了根据一些实施例的用于生物感测服装的多层组件的透视分解图。图19A是根据一些实施例的底板的第一面向身体侧的照片图像。图19B示出了根据第一实施例的与底板的面向身体侧相对的底板的第二侧。图19C是根据第二实施例的与底板的面向身体侧相对的底板的第二侧的照片图像。图19D是盒保持器的照片图像，该盒保持器包含接收在其中的PCB，该PCB被构造成与图19B或图19C的底板的第二侧机械连接。图20A-20E是示出根据一些实施例的组装过程的照片图像。具体实施方式诸如生物感测服装(以及制造它们的电子纺织品)的可穿戴电子产品承受与传统电子系统不同的机械应力。例如，生物感测服装在穿上、脱下、搬运、穿着(例如，在穿着者的身体活动期间)和洗涤过程中可能拉伸。这种拉伸会导致嵌入和/或固定到生物感测服装的表面的导体、传感器元件、连接器和其他部件变形，甚至脱离。因此，可穿戴电子产品从一开始就可能存在信号质量差的问题，并且仅在有限的使用时间后性能就会受到损害。此外，包括刚性的表面安装电子部件的生物感测服装可能很难以可扩展的方式制造，并且在柔软的可变形纺织品部件和电子部件之间的接口处容易出现机械和/或电气故障。因此，许多电子纺织品原型从未上市。在本文所公开的一些实施例中，生物感测服装连接器被构造成以提高组件的电气和/或机械完整性的方式将电子部件与可变形纺织品部件集成。根据本公开的实施例，描述了具有印刷电路板(PCB)接口的改进的生物感测服装连接器，其将纺织品/服装制造技术与工业电子设计和制造技术相集成，从而导致改进的生物感测服装耐久性和可靠性，以及改进的制造可扩展性。本文所述实施例通常涉及用于生物感测应用的连接器，例如生物感测服装。在一些实施例中，生物感测服装连接器包括具有PCB的连接区域和电子组件。PCB具有多个连接器，这些连接器被构造成经由PCB上包括的至少一个接触垫而电连接到服装的导电构件(例如，导电带或细长构件)。在一些实施例中，连接器经由耦合到接触垫的附件电连接到导电构件。连接器可以附接到接触垫或与接触垫一体形成。在一些实施例中，附件可以是钩附件，其被构造为允许诸如导电带的导电构件附接到多个连接器。在一些实施例中，附件可以是夹板附件，导电构件(例如，细长线或细丝)可以环绕在该夹板附件上和/或以其他方式缠绕在该夹板附件周围。在一些实施例中，PCB可以耦合到服装的一部分，并且可以包括多层热粘合TPU膜和/或柔性但不可拉伸的PET膜，从而实现期望水平的支撑增强和绝缘。电子组件被构造成电子地连接到PCB。在一些实施例中，电子组件包括至少一个导电触点，该导电触点被构造成电子地连接到PCB的至少一部分。在一些实施例中，电子组件可以包括具有一个或多个绝缘层的外壳，并且可以经由卡扣配合或磁性附件机械地耦合到服装。在一些实施例中，一种装置包括生物感测服装和电子组件。生物感测服装包括传感器、导电路径和连接区域，该连接区域包括设置在PCB上的一个或多个连接器。连接区域电耦合到导电路径和传感器。连接区域还被构造成经由至少一个导电触点电子地耦合到电子组件。在一些实施例中，电子组件包括至少一个导电触点，该导电触点被构造成电子地耦合到PCB的至少一个部分。在一些实施例中，描述了一种用于将电子设备牢固地连接到功能性织物基底的电子纺织品和连接器组件。织物基底具有一个或多个导电路径，该导电路径将一个或多个集成传感器连接到电子纺织品上的连接区域。连接区域包括设置在PCB上的多个连接器。传感器类型可以包括心电图(ECG)、呼吸(例如，呼吸电感体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物感测服装连接器，包括：印刷电路板(PCB)，其包括多个柔性的不可拉伸层；多个连接器，其设置在所述PCB上，所述多个连接器中的每个连接器电耦合到所述PCB的多个迹线中的一迹线；和多个接触垫，其设置在所述PCB上，所述多个接触垫中的每个接触垫经由所述多个迹线中的相关迹线电耦合到所述多个连接器中的相关连接器，所述PCB被构造成将所述多个连接器电子地耦合到包括至少一个导电构件的服装的一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.16 US 62/4228961.一种生物感测服装连接器，包括：印刷电路板(PCB)，其包括多个柔性的不可拉伸层；多个连接器，其设置在所述PCB上，所述多个连接器中的每个连接器电耦合到所述PCB的多个迹线中的一迹线；和多个接触垫，其设置在所述PCB上，所述多个接触垫中的每个接触垫经由所述多个迹线中的相关迹线电耦合到所述多个连接器中的相关连接器，所述PCB被构造成将所述多个连接器电子地耦合到包括至少一个导电构件的服装的一部分。2.根据权利要求1所述的生物感测服装连接器，其中，所述多个连接器中的至少一个包括夹板。3.根据权利要求1所述的生物感测服装连接器，其中，所述多个连接器中的至少一个包括钩。4.根据权利要求1所述的生物感测服装连接器，其中，所述多个连接器包括下列至少一者：铜、铝、金、银或碳。5.根据权利要求1所述的生物感测服装连接器，其中，所述PCB还包括设置在所述多个迹线的至少一部分上的隔离涂层，以防止腐蚀。6.根据权利要求1所述的生物感测服装连接器，其中，所述PCB还包括可再充电电池，并且被构造成在没有外部硬件的情况下对从所述服装的传感器接收的信号执行信号处理。7.一种装置，包括：服装，其包括传感器和电耦合到所述传感器的导电路径；和PCB，其机械地耦合到所述服装并电耦合到所述传感器和所述导电路径，所述PCB包括用于连接到电子组件的连接器，所述PCB包括多个柔性的不可拉伸层。8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述PCB经由复合材料沿着所述PCB的至少一个边缘机械地耦合到所述服装。9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述复合材料包括橡胶或硅树脂中的至少一种。10.根据权利要求7所述的装置，其中，所述PCB经由所述连接器电...

【专利技术属性】
技术研发人员：T迪蒙，
申请(专利权)人：霍尼韦尔安全产品美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US