电子条带纱线制造技术

电子装置(4、24)依次或连续地沿着在非导电柔性平坦支撑材料(50)的薄片上的多个横向间隔的离散线(10)安装；且所述薄片被切开或剥离于所述线之间以创造各呈支承一系列所述装置的条带的形式的至少两个纱线。每一条带的宽度可与所述安装的一个或多个装置的条带的宽度大体上相同；通常小于所述一个或多个装置的条带的宽度的两倍。所述支撑材料可呈穿过安装台(54)的连续长度的形式，且在所述安装台上，一系列所述电子装置大体上平行于所述材料的穿过方向安装于所述线中。支承所述装置的所述材料可直接切开成条带，或缠绕到辊(64)上供随后划分成条带。所述材料可形成有弱化线(14)以有助于切开成条带。所述支撑材料的厚度通常不超过IOμιη，且其中所述装置的宽度通常不超过800nm，支承所述装置的条带可因此用作纱线或条带供在许多应用中单独地或在套筒内功能性和装饰性地使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电子条带纱线
本专利技术涉及结合电子装置的纱线的制造。其对保护装置和到其的电连接的此类纱线具有特别应用。纱线的优选使用是并入到例如织品内，但预料到其它使用。
技术介绍
国际专利公开案第WO2006/123133号和第W02011/010093号(其内容被以引用的方式并入本文中)公开复丝纱(包含界限于纱丝之间的操作性装置)和一种其制造方法。公开的纱线的细丝可为纺织纤维，例如，聚酯、聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺。纱细丝中的一或多个可导电且耦合到被界限装置以形成到其的电连接。这些细丝可为精炼纯金属细丝电线或呈镀覆有铜、镍、金或银的薄膜的聚合单丝纱的形式。所述一或多个装置可呈例如一硅酮芯片、铁磁性聚合芯片或相变芯片的各种形式中的任一个。参考还涉及日本专利说明书第2013189718A号和美国专利公开案第2013/092742号，在此并入其公开内容。两者都描述在保护性外层或护套内的携载电子装置的纱线。以上国际公开的纱线是有效的且可在织品中使用。然而，在装置具有电连接的情况下，连接将暴露于纱线表面上，且由此因与其它纱线或元件的接触或因外部状况而受到损坏。日本和美国参考案在一定程度上解决这问题，但不提供解决方案。
技术实现思路
在第WO2016/038342号下公开的我们的国际专利申请(下文被称作“我们的国际申请”)中，其公开内容也在此被以引用的方式并入，我们公开一种电子功能性纱线，包括形成芯的多个载体纤维；用沿着所述芯延伸的导电互连件安装于所述芯上的一系列电子装置；在所述芯、所述装置和所述互连件周围的多个包装纤维；以及在所述包装纤维周围的固持套筒，其中所述芯、所述装置和所述互连件界限于固持于所述套筒中的多个包装纤维内。互连件可包括延伸纱线的长度的至少一个导体。通过在载体纤维上安装装置和互连件，其更易于固持在纱线的主体内和包装纤维内。本专利技术还涉及将支承安装的电子装置的载体用于用作纱线或在以上引用的专利公开案中描述的种类的纱线中使用。特定地说，其涉及此类纱线或细丝纤维的制造。根据本专利技术，电子装置依次或连续地沿着在非导电柔性平坦支撑材料的薄片上的多个横向间隔的离散线安装；且所述薄片被切开或剥离于所述线之间以创造各呈支承一系列所述装置的条带的形式的至少两个纱线或细丝纤维。每一条带的宽度可与所述安装的一个或多个装置的条带的宽度大体上相同；通常小于所述一个或多个装置的条带的宽度的两倍。因此，在支撑材料的厚度通常不超过10μm的情况下，且在装置的宽度通常不超过800μm的情况下，支承装置的条带可因此用作纱线或条带用于在许多应用中单独地或在套筒内功能性和装饰性地使用。支撑材料可按通过安装台抽取的连续长度的形式提供，其中所述一系列电子装置大体上平行于材料的穿过方向装设于离散线中。然后可将抽取的材料再卷绕于辊上用于后续切开或剥离，或直接传到其被划分成条带的切割装置。弱化线可形成于装置的线之间以在紧接在已安装电子装置后将不切开或剥离材料的情况下有助于后续切开剥离。支撑材料将通常自身被作为胶带从辊抽取，但可从另一来源传递；例如，直接从其自身的制造。呈根据本专利技术制造的条带的形式的纱线或细丝纤维可补充有用于将其附接到另一表面或主体的例如按钮、扣眼、卡钩或孔眼的构件。在材料的长度上存在多个装置的情况下，它们将通常安装于同一侧上。这种布置意味着相对侧可例如带有使条带能够轻易地附接到另一表面的粘合剂。在一些实施例中，平坦材料可在其与安装有装置的面相对的面上涂布有导电材料。此层可自身呈分开的薄片、条带或多个条带的形式。然而，装置可当然安装于材料的两侧上，并且这可有助于当正使用不同形式的装置时的安装过程。在本专利技术中使用的平坦支撑材料薄(通常2.0-7.0μm厚)，且优选材料是聚合物薄片或胶带，通常是聚酯。其它选项是聚酰胺、聚乙烯、聚醚醚酮(PEEK)、聚-氧二苯撑-均苯四甲酰亚胺(Kapton)、聚苯并咪唑或基于芳族聚酰胺的材料。所述材料应具有高熔点，通常高于350℃，且具有高等级的热和化学稳定性。这种情形的原因是为了确保其可承受在将互连件耦合到电子装置时产生的热量。根据本专利技术制造的具有安装于其上的电子装置的条带可单独地使用，或用作用于将条带(支承装置)围封于套筒中的纱线或细丝纤维的基础。此纱线或纤维可并入于织物中。在一个实例中，条带可形成在我们的国际申请中描述的种类的纱线中的芯。在此实施例中，可解开包装纤维；即，包装纤维大体平行于纱线轴线延伸，但可选择性地捆束或缠绕以填充装置之间的空间。单独的填料材料也可用于此目的。这些选项可用以保持沿着纱线的长度且在装置之间的大体上均匀横截面。可选择包装纤维和填料材料(如果使用的话)以促进或阻止复合纱线对水分的吸收。并入于体现本专利技术的纱线中的电子装置可呈许多形成，包含操作性装置，例如，硅芯片信令装置；光、声音或符号产生器；微控制器和能量收集装置。特别适合于在本专利技术的纱线中使用的是超薄电子裸片。本专利技术还适合于射频识别装置(RFID)，其中天线沿着在RFID芯片的两侧上的材料的长度延伸。此类天线或耦合到装置的互连件可安装于装置前的材料上，例如，通过数字印刷，且然后将所述装置安装于其上。附图说明本专利技术现将通过实例且参看随附示意图来描述，其中：图1是形成根据本专利技术制造的纱线或细丝纤维的支承电子装置的平坦材料的条带的放大平面图；图2也未按比例，是支承根据本专利技术的电子装置的材料薄片的平面图；图3绘示根据本专利技术的用于在平坦材料上安装电子装置和导电互连件的程序；图4绘示用于在我们的国际申请中描述的种类的复合纱线中合并条带的程序；图5展示在根据本专利技术的方法中的通过安装和切割台从辊抽取的平坦支撑材料；且图6展示图5中展示的方法的变化，其中将支承装置的支撑材料再卷绕于第二辊上。具体实施方式在图1中展示的非导电平坦材料的长度呈通常属于聚酯的环形条带或胶带2的形式，但可以使用如本文中指出的其它材料。安装于条带上的是电子装置4，各自具有在沿着条带2的任一方向上自其延伸的导电互连件6。通过粘合剂将装置紧固到材料，且如以下描述，互连件6在装置与材料之间附接到装置4，且沿着材料的表面延伸。它们还将通常粘附到材料。考虑到条带的最终用途，条带的宽度将通常尽可能靠近条带上装置中的最宽装置的宽度，且优选地不超过最宽装置的两倍。举例来说，如果最宽装置的宽度是400μm，那么胶带或条带的宽度将不超过800μm。安装装置的条带的总厚度优选地不大于其宽度；换句话说，不大于800μm。出于功能性或装饰性目的，所述条带可单独地或在织物中用作纱线或细丝纤维。图2绘示图1中展示的种类的多个条带可在非导电平坦材料薄片上创造的方式。将多个电子装置安装于薄片上，布置成线10。装置不必都相同；一些(8)可具有附接的互连件12；其它可不具有，且所述装置可沿着其相应线不同地间隔。所述薄片也可形成有弱化线14以有助于将薄片划分成图1中展示的种类的条带。多个条带可因此在单个工艺中制造，且自其切割、剥离或撕开供按需要使用。应理解，薄片可自身为穿过安装台的材料的环形长度的部分，然后切割所述材料以界定条带的所要的长度，且划分或切开以自身创造条带。需要时，以上描述的种类的条带可补充有用于作为制造或组装过程的部分将其附接到另一主体或表面的构件。可能最简单地，当将装置安装于平坦材料的一侧上时，可将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造结合电子装置的纱线或细丝纤维的方法，包括：沿着非导电柔性平坦支撑材料的薄片上的多个横向间隔的离散线连续地安装所述装置；以及在所述线之间剥离所述薄片以创造各呈支承一系列所述装置的条带的形式的至少两个纱线，所述条带的宽度不超过所述装置中的一个的宽度的两倍。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.30 GB 1523093.11.一种制造结合电子装置的纱线或细丝纤维的方法，包括：沿着非导电柔性平坦支撑材料的薄片上的多个横向间隔的离散线连续地安装所述装置；以及在所述线之间剥离所述薄片以创造各呈支承一系列所述装置的条带的形式的至少两个纱线，所述条带的宽度不超过所述装置中的一个的宽度的两倍。2.根据权利要求1所述的方法，其中支撑材料的所述薄片呈穿过安装台的连续长度的形式，且在所述安装台上，一系列所述电子装置大体上平行于所述材料的穿过方向安装于所述线中。3.根据权利要求2所述的方法，其中材料的所述连续长度是从辊抽取。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述电子装置在其形成到辊内前安装于所述支撑材料上。5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述支撑材料形成有在装置的所述线之间的弱化线以有助于在其间剥离所述材料。6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中借助于粘合剂将所述装置安装于所述薄片上。7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述装置包含连接到其且被定向以从每一装置在相对方向上沿着每一条带延伸的导电互连件。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述互连件安装于所述平坦材料的表面上，随后在其上安装所述装置。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述互连件印刷于所述平坦材料的所述表面上。10.根据权利要求7到9中任一权利要求所述的方法，其中所述导电互连件是天线。11.根据权利要求7到10中任一权利要求所述的方法，其中所述互连件到每一装置的连接在所述装置与所述平坦材料之间。12.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述平坦材料为聚酯、聚醚醚酮(PEEK)和聚-氧二苯撑-均苯四甲酰亚胺(Kapton)中的一种。13.根据任一前述权利要求所述的方法，包含以下步骤：将居中支承所述装置的所述条带馈送通过通道，围绕所述通道的侧具有包装纤维，以围绕所述条带形成纤维组合件；将所述纤维组合件馈送到套筒形成单元内，在所述套筒形成单元中围绕所述组合件形成套筒，以形成复合纱线；以及从所述套筒形成单元撤出所述复合纱线。14.一种柔性非导电平坦材料的辊，其上安装有连续地布置的多个电子装置以界定沿着所述辊中的材料的长度延伸的装置的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂拉克·基西里·迪亚斯，
申请(专利权)人：诺丁汉特伦特大学，
类型：发明
国别省市：英国,GB