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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及人工智能产业中可穿戴智能设备制造,尤其涉及一种柔性电路的外接器件接口及电性连接件,制备方法、可穿戴智能设备。
技术介绍
1、柔性可穿戴技术是近年来科技领域的一个热门话题,其发展正迅速改变我们监控和管理健康、日常活动以及环境的方式。这些技术通常被集成到服装或手表等时尚配饰中,使个人能够监测其健康的不同方面,包括代谢过程和生命体征。其中,电路板与纺织品的集成部分是主要的研究方向。
2、传统的电路板与纺织品的集成方式存在三点缺陷:
3、①不能自由的拆卸电路板。电路板需要维修或更换时,不能自由的拆卸电路板,会导致增加维修的难度以及产品的更换频率。
4、②耐久性问题。在长期使用或经常洗涤的情况下,这可能导致连接部分的氧化、松动或断裂,从而影响电路板的性能或功能。
5、③舒适性问题。由于电路板的不可拆卸,使得重量增加,导致佩戴体验下降。
技术实现思路
1、一、要解决的技术问题
2、本专利技术期望能够至少部分解决上述技术问题中的其中之一。
3、二、技术方案
4、本专利技术第一方面提供了一种柔性电路外接器件接口,包括;柔性基底;阵列排布的导电单元,形成于柔性基底上;其中,每个导电单元通过编织或缝纫于柔性基底上的导电纤维电性连接至柔性基底之外的外接器件。
5、在本专利技术的一些实施例中,柔性基底选自于以下材料中的至少一种:纤维状基底、成片织物状基底、柔性薄膜状基底。
6、在本专利
7、在本专利技术的一些实施例中,导电单元选自于以下材料中的至少一种:单壁碳纳米管薄膜、多壁碳纳米管薄膜、金属薄膜、银纳米颗粒、银纳米线、碳纳米颗粒、mxene、导电聚合物。
8、在本专利技术的一些实施例中,导电纤维为无绝缘层导电纤维或带绝缘层导电纤维,对于无绝缘层导电纤维,其两端分别直接连接于导电单元和外接器件;对于带绝缘层导电纤维,其两端的绝缘包层被去除后再分别连接于导电单元和外接器件,且绝缘包层被去除后的导电纤维与外接器件的连接处通过pdms封装。
9、在本专利技术的一些实施例中,外接器件为传感器。
10、本专利技术第二方面提供了一种如上柔性电路外接器件接口的制备方法,包括:步骤a1,获得柔性基底;步骤a2,在柔性基底上编织或缝纫若干根的导电纤维,该导电纤维的前端延伸至预设的导电单元的位置;步骤a3在柔性基底的预设位置形成导电单元,该导电单元与下方的导电纤维形成电性连接,若干个的导电单元在柔性基底上阵列排布。
11、在本专利技术的一些实施例中,步骤a1包括:子步骤a1a,盐酸或氢氧化钠溶液对柔性基底进行浸泡,而后将柔性基底取出进行清洗,使ph值达到7,晾干;子步骤a1b,将柔性基底在乙酸钠-乙酸缓冲溶液中进行浸渍;子步骤a1c,在乙酸钠-乙酸缓冲溶液中加入盐酸多巴胺和高碘酸钠,令柔性基底在混合溶液中充分反应;子步骤a1d,自混合溶液中取出柔性基底并冲洗,令其ph值为7,而后干燥;子步骤a1e,通过plasma技术对柔性基底表面进行处理,得到亲水性柔性基底材料。
12、在本专利技术的一些实施例中,步骤a3包括:利用点胶法或微电子打印法将碳纳米管分散液转移到柔性基底的预设位置,待其干燥后形成碳纳米管材质的导电单元。
13、在本专利技术的一些实施例中,步骤a1中,子步骤a1a中,盐酸或氢氧化钠溶液中有效成分的浓度大于1mol/l,浸泡时间大于1小时。
14、在本专利技术的一些实施例中,子步骤a1b中,乙酸钠-乙酸缓冲溶液的ph值介于5~6.5之间。
15、在本专利技术的一些实施例中,子步骤a1c中,盐酸多巴胺在混合溶液中的摩尔浓度介于5~20mmol/l之间;高碘酸钠在混合溶液中的摩尔浓度介于20~40mmol/l之间。
16、在本专利技术的一些实施例中,步骤a3中,碳纳米管分散液中,碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管;溶剂为水或油,其中:在多壁碳纳米管水分散液中,多壁碳纳米管的质量浓度介于5~20wt%之间;或,在多壁碳纳米管油分散液中,多壁碳纳米管的质量浓度介于5~20wt%之间;或,在单壁碳纳米管水分散液中,单壁碳纳米管的质量浓度介于5~20wt%之间;或,在单壁碳纳米管油分散液中,单壁碳纳米管的质量浓度介于5~20wt%之间;和/或,步骤a3中,在将碳纳米管分散液转移到柔性基底预设位置之前还包括:将碳纳米管分散液进行超声,并使用均质机令混合液中的单壁碳纳米管或多壁碳纳米管充分分散。
17、在本专利技术的一些实施例中,步骤a3包括:采用真空蒸镀法在柔性基底的预设位置形成导电单元,真空蒸镀法的靶材选自于以下材料中的至少一种:铬、镍、金。
18、本专利技术第三方面提供了一种柔性电路电性连接件,包括:柔性电路外接器件接口,为如上的柔性电路外接器件接口;线路板接口,集成于线路板上,包括:阵列排布的导电触点,其中,每个导电触点与线路板上相应的信号传输点电性连接;其中,导电单元与导电触点的位置相互对应,且两者可拆卸连接。
19、在本专利技术的一些实施例中,导电触点的材料为金属或非金属导电材料。
20、在本专利技术的一些实施例中,导电触点通过以下方式其中之一电性连接至线路板上相应的信号传输点:焊接、粘合、印刷。
21、在本专利技术的一些实施例中,可通过按压方式将柔性基底上的导电单元与线路板上的导电触点紧密接触,在两者之间形成电性连接。
22、本专利技术第四方面提供了一种如上柔性电路电性连接件的制备方法,包括:步骤a,获得柔性电路外接器件接口;步骤b,获得线路板接口;步骤c,将线路板置于柔性基底上方,通过按压的方式将柔性基底上的导电单元与线路板上的导电触点紧密接触形成电性连接。
23、本专利技术第五方面提供了一种可穿戴智能设备,包括:穿戴用品本体;外接器件,集成于穿戴用品本体上;线路板,独立于穿戴用品本体设置;如上的柔性电路电性连接件,其中:外接器件接口中,柔性基底集成于穿戴用品本体上,导电纤维电性连接至外接器件;线路板接口,集成于线路板上;其中,通过线路板接口上导电触点与外接器件接口上导电单元的电性连接,实现线路板与外接器件的物理连接和电性连接。
24、三、有益效果
25、从上述技术方案可知,本专利技术相对于现有技术至少具有以下有益效果之一:
26、(1)电路板自由拆卸
27、在智能可穿戴服装上,为方便清洗、运动,以及佩戴舒适感等,在无需用到电路板时,可使其摘下是很重要的。传统电路接口通常需要焊接或插拔连接。
28、与传统的接口相比,本专利技术柔性电路电性连接件采用压力连接的方式,具有更灵活的连接方式和更方便的拆卸操作。整个系统的电路板部分在不需要时,可进行拆卸。
29、(2)全柔性设计
30、由于电路板的不可拆卸,或是可拆卸的电路板在柔性基底上仍存在刚性外壳,导致重量增加以及佩戴体验本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种柔性电路外接器件接口,其特征在于,包括;
2.根据权利要求1所述的柔性电路外接器件接口,其特征在于,
3.一种如权利要求1或2所述柔性电路外接器件接口的制备方法,其特征在于,包括:
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤A3包括:采用真空蒸镀法在柔性基底的预设位置形成导电单元,所述真空蒸镀法的靶材选自于以下材料中的至少一种:铬、镍、金。
7.一种柔性电路电性连接件,其特征在于,包括:
8.根据权利要求7所述的柔性电路电性连接件,其特征在于,
9.一种如权利要求7或8所述的柔性电路电性连接件的制备方法,其特征在于,包括:
10.一种可穿戴智能设备,其特征在于,包括:
【技术特征摘要】
1.一种柔性电路外接器件接口,其特征在于,包括;
2.根据权利要求1所述的柔性电路外接器件接口,其特征在于,
3.一种如权利要求1或2所述柔性电路外接器件接口的制备方法,其特征在于,包括:
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员:张洪艳,郑佳辉,宋元帅,胡博涵,王锐,
申请(专利权)人:北京服装学院,
类型:发明
国别省市:
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