ES2359049T3 - MANUFACTURING METHODS OF A TEXTILE ITEM THAT INCLUDES AN ELECTRONIC CIRCUIT AND TEXTILE ITEMS. - Google Patents

Abstract

Método de fabricación de un artículo textil que incluye un circuito electrónico, el método está caracterizado por: ensamblar un circuito flexible (42) que incluye trazos y almohadillas (44) eléctricamente conductores en un sustrato (52); colocar un artículo textil (48) sobre una superficie de soporte rígida (60); y soldar el sustrato (52) del circuito al artículo textil mediante soldadura por ultrasonido.Method of manufacturing a textile article that includes an electronic circuit, the method is characterized by: assembling a flexible circuit (42) that includes electrically conductive strokes and pads (44) on a substrate (52); placing a textile article (48) on a rigid support surface (60); and welding the substrate (52) of the circuit to the textile article by ultrasonic welding.

Description

Campo de la invención Field of the Invention

La presente invención hace referencia a un método novedoso de fabricación de un artículo textil que incluye un circuito electrónico, y a un artículo textil electrónicamente activo, por ejemplo, en los campos de circuitos llevables y ordenadores llevables, sensores médicos y dispositivos novedosos. The present invention refers to a novel method of manufacturing a textile article that includes an electronic circuit, and an electronically active textile article, for example, in the fields of wearable circuits and wearable computers, medical sensors and novel devices.

Solicitudes relacionadas Related Requests

La presente invención reclama prioridad de la Solicitud de Patente Provisoria Estadounidense de Serie Nº 60/240808, presentada en 16 de octubre de 2000 y la Solicitud de Patente Provisoria Estadounidense de Serie Nº 60/327259, presentada el 5 de octubre de 2001. The present invention claims priority of US Provisional Patent Application Series No. 60/240808, filed on October 16, 2000 and US Provisional Patent Application Series No. 60/327259, filed on October 5, 2001.

Antecedentes de la invención Background of the invention

La idea de circuitos “llevables” y ordenadores “llevables” no es nueva. La Patente estadounidense Nº 6,210,771, incorporada a la presente invención a modo de referencia, revela telas con circuitos integrales en los que fibras seleccionadas de la tela son conductoras, lo cual crea recorridos eléctricos. Los componentes electrónicos se sueldan a las fibras conductoras de la tela, algunas de las cuales deben cortarse para evitar conexiones eléctricas no deseadas. Además, dado que las fibras conductoras sólo discurren en la dirección del trenzado, los componentes electrónicos que han de ser interconectados eléctricamente a las fibras conductoras en dirección del trenzado ven limitada su disposición. The idea of "wearable" circuits and "wearable" computers is not new. US Patent No. 6,210,771, incorporated into the present invention by way of reference, discloses fabrics with integral circuits in which selected fibers of the fabric are conductive, which creates electrical paths. The electronic components are welded to the conductive fibers of the fabric, some of which must be cut to avoid unwanted electrical connections. In addition, since the conductive fibers only run in the direction of the braid, the electronic components that are to be electrically interconnected to the conductive fibers in the direction of the braid are limited in their arrangement.

Además, en el arte previo se encuentra presente la idea de una placa de circuito rígida ubicada en un artículo textil y alojada en él en un armazón de polímero. El problema con este diseño es que la placa de circuito no está en contacto íntimo con la tela y, además, el casco de polímero sobresale del artículo textil lo cual limita su utilidad y también limita el tamaño máximo de la placa de circuito rígida. In addition, the idea of a rigid circuit board located in a textile article and housed in a polymer shell is present in the prior art. The problem with this design is that the circuit board is not in intimate contact with the fabric and, in addition, the polymer hull protrudes from the textile article which limits its usefulness and also limits the maximum size of the rigid circuit board.

La patente estadounidense Nº 5749651 revela un parche de tela, que normalmente puede adherirse y despegarse de un chaleco mediante VELCRO®, sujetadores o botones. El parche incluye una placa de circuito impreso 3 y sustrato 4 encapsulados en láminas impermeables, que están todos rodeados de una capa superior y una lámina de respaldo. US Patent No. 5749651 discloses a fabric patch, which can usually be attached and detached from a vest using VELCRO®, fasteners or buttons. The patch includes a printed circuit board 3 and substrate 4 encapsulated in waterproof sheets, which are all surrounded by a top layer and a backing sheet.

Resumen de la invención Summary of the Invention

Por lo tanto, la presente invención tiene como objeto proporcionar circuitos llevables de base textil e incluso no llevables que no requieran ninguna modificación del artículo textil en sí. Therefore, the present invention aims to provide wearable textile-based and even non-wearable circuits that do not require any modification of the textile article itself.

También es objeto de la presente invención proporcionar un método para la fabricación de un artículo textil para incluir un circuito electrónico que elimine la necesidad de fibras conductoras en la tela y la necesidad de cortar fibras conductoras seleccionadas para evitar conexiones eléctricas no deseadas. It is also the object of the present invention to provide a method for manufacturing a textile article to include an electronic circuit that eliminates the need for conductive fibers in the fabric and the need to cut selected conductive fibers to avoid unwanted electrical connections.

También es un objeto de la presente invención proporcionar un artículo textil eléctricamente activo en el cual la posición y disposición de los diferentes componentes electrónicos no estén limitadas. It is also an object of the present invention to provide an electrically active textile article in which the position and arrangement of the different electronic components are not limited.

Otro objeto de la presente invención consiste en evitar la utilización de placas rígidas de circuitería. Another object of the present invention is to avoid the use of rigid circuit boards.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar una adición de un circuito flexible, confortable, impermeable, lavable y de bajo perfil a la tela de una prenda de vestir. Another object of the present invention is to provide an addition of a flexible, comfortable, waterproof, washable and low profile circuit to the fabric of a garment.

La presente invención se origina de la comprensión de que mediante la utilización de un circuito normalmente realizado en un circuito flexible unido a la tela, se elimina la necesidad de fibras conductoras en la tela, no se limitan la posición ni la disposición de los diferentes componentes electrónicos y, en cambio, el resultado es un circuito flexible, confortable, impermeable, lavable y de bajo perfil. The present invention originates from the understanding that by using a circuit normally performed in a flexible circuit attached to the fabric, the need for conductive fibers in the fabric is eliminated, the position or arrangement of the different components is not limited electronic and, instead, the result is a flexible, comfortable, waterproof, washable and low profile circuit.

Un primer aspecto de la invención incluye un método de fabricación de un artículo textil que incluye un circuito electrónico como se define en la reivindicación 1, el método comprende una realización de éste incluyendo trazos puramente decorativos y almohadillas en el sustrato flexible. A first aspect of the invention includes a method of manufacturing a textile article that includes an electronic circuit as defined in claim 1, the method comprising an embodiment thereof including purely decorative strokes and pads on the flexible substrate.

En una realización preferente, se utiliza un dispositivo ultrasónico, tal como un sonotrodo de mano, para soldar el sustrato a la tela. La superficie rígida puede estar hecha de acero inoxidable. En ejemplos ilustrativos, que no forman parte de la invención, se utiliza un adhesivo para fijar el sustrato a la tela. En otro ejemplo ilustrativo, que no forma parte de la invención, el sustrato se cose a la tela y puede insertarse una capa de material adicional entre el sustrato y la tela para reforzar el área de costura. Además, en una realización preferente, se asegura una cubierta protectora impermeable sobre el circuito flexible. En un ejemplo, esta cubierta protectora se extiende sobre la tela. In a preferred embodiment, an ultrasonic device, such as a hand-held sonotrode, is used to weld the substrate to the fabric. The rigid surface can be made of stainless steel. In illustrative examples, which are not part of the invention, an adhesive is used to fix the substrate to the fabric. In another illustrative example, which is not part of the invention, the substrate is sewn to the fabric and a layer of additional material can be inserted between the substrate and the fabric to reinforce the seam area. In addition, in a preferred embodiment, a waterproof protective cover is secured over the flexible circuit. In one example, this protective cover extends over the fabric.

En el circuito flexible puede instalarse componentes electrónicos antes o incluso después de que el sustrato se ha asegurado a la tela. En una realización, el sustrato flexible es un material termoplástico y los trazos y almohadillas conductores son metálicos. La tela puede seleccionarse de un grupo que consiste en telas tejidas, hiladas, no tejidas y trenzadas. La tela normalmente es parte de un artículo llevable u otros artículos utilizables. In the flexible circuit electronic components can be installed before or even after the substrate has been secured to the fabric. In one embodiment, the flexible substrate is a thermoplastic material and the conductive strokes and pads are metallic. The fabric can be selected from a group consisting of woven, spun, nonwoven and braided fabrics. The fabric is usually part of a wearable item or other usable items.

Preferentemente, se conforman áreas para el alivio de tensión de materiales en el circuito flexible para facilitar la flexión del circuito flexible. Las áreas para el alivio de tensión de materiales pueden ser recortes en los bordes del circuito flexible, recortes a través del circuito flexible, canales formados en el circuito flexible y/o material (por ejemplo, un polímero) añadido al sustrato del circuito flexible. Normalmente, las áreas para el alivio de tensión de materiales se encuentran entre los componentes electrónicos del circuito flexible. Preferably, areas for stress relief of materials in the flexible circuit are formed to facilitate flexion of the flexible circuit. The areas for stress relief of materials may be cutouts at the edges of the flexible circuit, cutouts through the flexible circuit, channels formed in the flexible circuit and / or material (for example, a polymer) added to the substrate of the flexible circuit. Normally, areas for material strain relief are among the electronic components of the flexible circuit.

En un ejemplo, dos circuitos flexibles se aseguran a la tela mediante soldadura e interconexión eléctrica. Los dos circuitos flexibles pueden estar interconectados eléctricamente mediante un cierre o un par de parches de VELCRO®, partes de los cuales son conductores para proporcionar interconexiones eléctricas. Los circuitos flexibles pueden incluir almohadillas de soldadura conductoras, y la tela puede ser una tela de cobre revestida de poliéster. Las almohadillas de soldadura y el recubrimiento de poliéster se funden para proporcionar las interconexiones eléctricas. In one example, two flexible circuits are secured to the fabric by welding and electrical interconnection. The two flexible circuits can be electrically interconnected by a closure or a pair of VELCRO® patches, parts of which are conductors to provide electrical interconnections. Flexible circuits may include conductive welding pads, and the fabric may be a polyester coated copper fabric. Welding pads and polyester coating fuse to provide electrical interconnections.

Preferentemente, los circuitos flexibles incluyen un área de unión perimetral desprovista de trazos y almohadillas conductores y el paso de asegurarlos normalmente incluye fijar el área de unión perimetral del circuito flexible a la tela. El refuerzo perimetral puede proporcionarse mediante un área perimetral que incluye material añadido al sustrato. Un segundo aspecto de la invención incluye un artículo textil como se define en la reivindicación 34. Preferably, the flexible circuits include a perimeter joint area devoid of strokes and conductive pads and the step of securing them normally includes fixing the perimeter joining area of the flexible circuit to the fabric. Perimeter reinforcement can be provided by a perimeter area that includes material added to the substrate. A second aspect of the invention includes a textile article as defined in claim 34.

El sustrato de circuito flexible puede soldarse de manera ultrasónica a la tela alrededor de la periferia del sustrato que, en un ejemplo, incluye un área de unión perimetral desprovista de trazos y almohadillas conductores. En un ejemplo ilustrativo, que no forma parte de la invención, también puede utilizarse un adhesivo para fijar el sustrato flexible a la tela. De manera alternativa, en otro ejemplo ilustrativo que no forma parte de la invención, hilos aseguran el sustrato flexible a la tela. The flexible circuit substrate can be ultrasonically welded to the fabric around the periphery of the substrate which, in one example, includes an area of perimeter joining devoid of conductive strokes and pads. In an illustrative example, which is not part of the invention, an adhesive can also be used to fix the flexible substrate to the fabric. Alternatively, in another illustrative example that is not part of the invention, threads secure the flexible substrate to the fabric.

En la realización preferente, una cubierta protectora impermeable se extiende sobre el circuito flexible. La cubierta protectora también puede extenderse sobre la propia tela. In the preferred embodiment, a waterproof protective cover extends over the flexible circuit. The protective cover can also extend over the fabric itself.

En un ejemplo, el sustrato flexible está realizado de un material termoplástico y los trazos y almohadillas conductores son metálicos. La tela puede seleccionarse del grupo que consiste en telas tejidas, hiladas, no tejidas y trenzadas. En muchos casos, la tela es una parte de un artículo llevable. In one example, the flexible substrate is made of a thermoplastic material and the conductive strokes and pads are metallic. The fabric can be selected from the group consisting of woven, spun, nonwoven and braided fabrics. In many cases, the fabric is a part of a wearable item.

Preferentemente, las áreas para el alivio de tensión de materiales en el circuito flexible promueven la flexión del circuito flexible. Las áreas para el alivio de tensión de materiales pueden ser recortes en los bordes del circuito flexible, recortes a través del circuito flexible, canales formados en el circuito flexible y/o material añadido al sustrato del circuito flexible. Normalmente, las áreas para el alivio de tensión de materiales se encuentran entre los componentes electrónicos del circuito flexible. En un ejemplo, dos circuitos flexibles se aseguran a la tela y hay interconexiones eléctricas entre los dos circuitos flexibles. Los dos circuitos pueden asegurarse a la tela e incluir un cierre o al menos un par de parches de VELCRO®. El cierre puede incluir dientes conductores y los parches de VELCRO® pueden incluir partes conductoras para proporcionar interconexiones eléctricas. Los dos circuitos flexibles pueden incluir almohadillas de soldadura conductoras en los mismos, y la tela puede incluir una tela de cobre revestida de poliéster, donde las almohadillas de soldadura y el recubrimiento se funden para formar las interconexiones eléctricas. Preferably, the areas for stress relief of materials in the flexible circuit promote flexion of the flexible circuit. The areas for material strain relief can be cutouts at the edges of the flexible circuit, cutouts through the flexible circuit, channels formed in the flexible circuit and / or material added to the substrate of the flexible circuit. Normally, areas for material strain relief are among the electronic components of the flexible circuit. In one example, two flexible circuits are secured to the fabric and there are electrical interconnections between the two flexible circuits. The two circuits can be secured to the fabric and include a closure or at least a couple of VELCRO® patches. The closure may include conductive teeth and VELCRO® patches may include conductive parts to provide electrical interconnections. The two flexible circuits may include conductive welding pads therein, and the fabric may include a polyester coated copper fabric, where the solder pads and the coating fuse to form the electrical interconnections.

Un tercer aspecto de la invención se define en la reivindicación 54 y un cuarto aspecto de la invención se define en la reivindicación 55. A third aspect of the invention is defined in claim 54 and a fourth aspect of the invention is defined in claim 55.

Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings

Otros objetos, características y ventajas se presentarán a los expertos en el arte a partir de la siguiente descripción de una realización preferente y los dibujos adjuntos, en los cuales: Other objects, features and advantages will be presented to those skilled in the art from the following description of a preferred embodiment and the accompanying drawings, in which:

La figura 1A es una vista superior esquemática del circuito electrónico llevable del arte previo que se muestra en la Patente estadounidense Nº 6,210,771; Figure 1A is a schematic top view of the wearable electronic circuit of the prior art shown in US Patent No. 6,210,771;

La figura 1B es una vista esquemática que muestra las fibras conductoras de la tela que se muestra en la figura 1A; Figure 1B is a schematic view showing the conductive fibers of the fabric shown in Figure 1A;

La figura 1C es otra vista esquemática que muestra las fibras conductoras de la tela que se muestra en la figura 1A; Figure 1C is another schematic view showing the conductive fibers of the fabric shown in Figure 1A;

La figura 2 es una vista esquemática de una placa de circuito rígida incluida en una tela por medio de un alojamiento de polímero conforme a otro arte previo; Figure 2 is a schematic view of a rigid circuit board included in a fabric by means of a polymer housing according to another prior art;

La figura 3 es una vista esquemática de un artículo textil eléctricamente activo conforme a la invención; Figure 3 is a schematic view of an electrically active textile article according to the invention;

La figura 4 es una vista esquemática en despiece que muestra los componentes principales asociados con el método de fabricación asociado con el artículo textil eléctricamente activo, conforme a la invención; Figure 4 is an exploded schematic view showing the main components associated with the manufacturing method associated with the electrically active textile article, according to the invention;

La figura 5 es una vista esquemática que muestra cómo, en una realización, se utiliza un sonotrodo para soldar el circuito flexible que se muestra en la figura 4 a un artículo textil conforme a la invención; Figure 5 is a schematic view showing how, in one embodiment, a sonotrode is used to weld the flexible circuit shown in Figure 4 to a textile article according to the invention;

La figura 6 es una vista esquemática de corte transversal que muestra la adición de una cubierta protectora al circuito flexible ocupado con componentes electrónicos para protegerlos conforme a la invención; Figure 6 is a schematic cross-sectional view showing the addition of a protective cover to the flexible circuit occupied with electronic components to protect them according to the invention;

La figura 7 es una vista esquemática que muestra, en una realización, las área para el alivio de tensión de materiales recortadas en un circuito flexible de la invención para promover la flexión de éste; Figure 7 is a schematic view showing, in one embodiment, the areas for tension relief of cut-out materials in a flexible circuit of the invention to promote flexion thereof;

La figura 8 es una vista esquemática que muestra diferentes tipos de recortes en un circuito flexible para promover la flexión de éste conforme a la invención; Figure 8 is a schematic view showing different types of cuts in a flexible circuit to promote flexion thereof according to the invention;

La figura 9 es una vista esquemática de corte transversal que muestra canales formados en un circuito flexible para proporcionar alivio de tensión de materiales conforme a la invención; Figure 9 is a schematic cross-sectional view showing channels formed in a flexible circuit to provide strain relief of materials according to the invention;

La figura 9A es una vista esquemática que muestra hendiduras en un circuito flexible para promover la flexión del mismo conforme a la invención; Figure 9A is a schematic view showing grooves in a flexible circuit to promote flexion thereof according to the invention;

La figura 10 es una vista esquemática de un una adición de circuito flexible de gran superficie a un artículo llevable conforme a la invención; Figure 10 is a schematic view of a large surface flexible circuit addition to a wearable article according to the invention;

La figura 11 es una vista esquemática similar a la figura 10 salvo porque ahora el circuito flexible de gran superficie se divide en dos circuitos flexibles de menor superficie, conforme a una realización preferente de la invención; Figure 11 is a schematic view similar to Figure 10 except that now the large area flexible circuit is divided into two flexible circuits of smaller surface area, in accordance with a preferred embodiment of the invention;

La figura 12 es una vista esquemática que muestra un circuito flexible asegurado a un artículo textil con material agregado al sustrato de circuito flexible, y soldaduras por punto y líneas para proporcionar alivio de tensión de materiales entre componentes electrónicos adyacentes; Figure 12 is a schematic view showing a flexible circuit secured to a textile article with material added to the flexible circuit substrate, and spot and line welds to provide strain relief of materials between adjacent electronic components;

La figura 13 es una vista esquemática transversal de un circuito flexible que incluye áreas periféricas de refuerzo elevadas conforme a la invención; Figure 13 is a schematic cross-sectional view of a flexible circuit that includes elevated peripheral areas of reinforcement according to the invention;

La figura 14 es una vista esquemática de un circuito flexible asegurado a una camisa y que incluye un diseño gráfico conforme a la invención; Figure 14 is a schematic view of a flexible circuit secured to a jacket and that includes a graphic design according to the invention;

La figura 15 es una vista esquemática de corte transversal de un circuito flexible conforme a la invención con una capa de respaldo compatible dispuesta entre el circuito flexible y la capa textil; Figure 15 is a schematic cross-sectional view of a flexible circuit according to the invention with a compatible backing layer disposed between the flexible circuit and the textile layer;

La figura 16 es otra vista esquemática de corte transversal que muestra bolsillos en la capa de respaldo compatible que reciben componentes electrónicos conforme a la invención; Figure 16 is another schematic cross-sectional view showing pockets in the compatible backing layer that receive electronic components according to the invention;

Las figuras 17-18 son vistas esquemáticas de cortes transversales que muestran cómo un circuito flexible con componentes electrónicos a ambos lados de éste puede plegarse y asegurarse a un artículo textil conforme a la invención; Figures 17-18 are schematic cross-sectional views showing how a flexible circuit with electronic components on both sides thereof can be folded and secured to a textile article according to the invention;

Las figuras 19A-19E son vistas esquemáticas de métodos de fijación alternativos conforme a la invención; La figura 20 es una vista esquemática de corte transversal de un método de fijación que incluye una capa de material adicional conforme a la invención. Figures 19A-19E are schematic views of alternative fixing methods according to the invention; Figure 20 is a schematic cross-sectional view of a fixing method that includes a layer of additional material according to the invention.

Revelación de la realización preferente Disclosure of the preferred embodiment

Como se ha revelado en la sección de antecedentes anteriormente, la Patente estadounidense Nº 6,210,771 revela una tela 5, donde la figura 1A incluye fibras conductoras 10, las figuras 1B y 1C, que discurren en la dirección del trenzado de la trama y fibras “normales” no conductoras 15 que discurren en dirección longitudinal. Los componentes electrónicos 20, 23 y 24 se sueldan a fibras conductoras seleccionadas en la dirección longitudinal 10 que sirven como interconexiones eléctricas entre los diferentes componentes electrónicos. As disclosed in the background section above, US Patent No. 6,210,771 discloses a fabric 5, where Figure 1A includes conductive fibers 10, Figures 1B and 1C, which run in the direction of weft braiding and "normal" fibers. "Non-conductive 15 running in the longitudinal direction. The electronic components 20, 23 and 24 are welded to conductive fibers selected in the longitudinal direction 10 that serve as electrical interconnections between the different electronic components.

Los problemas con este diseño incluyen el hecho de que ciertas fibras conductoras deben cortarse para evitar conexiones eléctricas no deseadas o para terminar ciertas líneas de señal. Además, dado que la dirección de conductividad se limita a la dirección del trenzado, la colocación de los componentes electrónicos individuales en este diseño se ve indebidamente restringida. Problems with this design include the fact that certain conductive fibers must be cut to avoid unwanted electrical connections or to terminate certain signal lines. In addition, since the direction of conductivity is limited to the direction of braiding, the placement of individual electronic components in this design is unduly restricted.

La figura 2 muestra de manera esquemática otro diseño del arte previo en donde la placa de circuito rígida 30 se coloca sobre la tela 32 y se aloja en la misma en un casco de polímero 34 que se muestra en líneas traslúcidas. Como se delinea en la sección de Antecedentes con anterioridad, este diseño tiene la limitación de que el casco de polímero 34 sobresale de la tela 32 y por lo tanto la placa de circuito 30 debe ser muy pequeña, de lo contrario, ésta y el casco de polímero 34 reducirían considerablemente la comodidad y posibilidad de uso de la prenda de vestir resultante. Figure 2 schematically shows another prior art design in which the rigid circuit board 30 is placed on the fabric 32 and is housed therein in a polymer hull 34 shown in translucent lines. As outlined in the Background section above, this design has the limitation that the polymer hull 34 protrudes from the fabric 32 and therefore the circuit board 30 must be very small, otherwise this and the hull of polymer 34 would significantly reduce the comfort and possibility of use of the resulting garment.

En la presente invención, el artículo textil llevable, por ejemplo una camisa 40, figura 3, incluye un circuito 42 que incluye trazos y almohadillas conductores 44 en un sustrato 46 asegurado a la tela 48 de la camisa 40. Preferentemente, el sustrato 46 es flexible y por lo tanto el circuito 42 constituye un circuito flexible. Los componentes electrónicos 50 ocupan el circuito flexible 42 lo cual da como resultado un artículo llevable novedoso con varios circuitos o hasta funcionalidad informática. En otro aspecto, los trazos y almohadillas conductores 44 forman sólo un diseño y no tienen ninguna funcionalidad eléctrica real. In the present invention, the wearable textile article, for example a shirt 40, Figure 3, includes a circuit 42 that includes strokes and conductive pads 44 on a substrate 46 secured to the fabric 48 of the shirt 40. Preferably, the substrate 46 is flexible and therefore circuit 42 constitutes a flexible circuit. The electronic components 50 occupy the flexible circuit 42 which results in a novel wearable article with several circuits or even computing functionality. In another aspect, the strokes and conductive pads 44 form only one design and have no real electrical functionality.

A diferencia del diseño que se muestra en la figura 1, no se necesita hacer ninguna modificación a la tela 48 y los componentes electrónicos 50 no están restringidos en cuanto a su ubicación en el circuito 42. Además, a diferencia del diseño de la figura 2, la presente invención tiene un diseño confortable de bajo perfil (por ejemplo, 1/16’’ o menos pulgadas de espesor) y el tamaño del circuito flexible 42 no se ve indebidamente restringido. Unlike the design shown in Figure 1, no modification is necessary to the fabric 48 and the electronic components 50 are not restricted in terms of their location in the circuit 42. In addition, unlike the design of Figure 2 , the present invention has a comfortable low profile design (for example, 1/16 '' or less inches thick) and the size of the flexible circuit 42 is not unduly restricted.

Las figuras 4-5 muestran el método preferente de fabricación de un artículo textil que incluye el circuito electrónico deseado. En primer lugar, el circuito flexible 42 se ensambla incluyendo trazos y almohadillas conductores 44 en el sustrato flexible 52 en la configuración deseada. Las elecciones para el sustrato flexible 52 son muchas y dependerán de la implementación específica. Como elecciones a modo de ejemplo se incluyen termoplásticos tales como telas impregnadas con poliéster, poliimidas y resina, por ejemplo tela KEVLAR® impregnada con un poliéster Figures 4-5 show the preferred method of manufacturing a textile article that includes the desired electronic circuit. First, the flexible circuit 42 is assembled including strokes and conductive pads 44 on the flexible substrate 52 in the desired configuration. The choices for flexible substrate 52 are many and will depend on the specific implementation. As an example, thermoplastics such as fabrics impregnated with polyester, polyimides and resin, for example KEVLAR® fabric impregnated with a polyester, are included.

o resina acrílica como se muestra en la patente estadounidense Nº 4,851,613, incorporada a la presente a modo de referencia. Véanse también las patentes estadounidenses Nº 5,763,058 y 4,191,800, también incorporadas a la presente a modo de referencia. El sustrato 52 del circuito flexible 42 también puede estar realizado de diferentes materiales termoplásticos, termoestables o moldeados con disolvente. La elección de materiales para los trazos y almohadillas conductores o “recorridos” eléctricos 44 también es variado e incluye cobre y otros metales conductores, tintas conductoras o polímeros impresos o depositados en, o en el caso de láminas conductoras, laminadas al sustrato flexible 52. El patrón de los trazos y almohadillas variará según la ubicación y el tipo de componentes electrónicos 50 que han de ser conectados eléctricamente en el circuito flexible 42 a través de trazos y almohadillas. or acrylic resin as shown in US Patent No. 4,851,613, incorporated herein by reference. See also U.S. Patent Nos. 5,763,058 and 4,191,800, also incorporated herein by reference. The substrate 52 of the flexible circuit 42 can also be made of different thermoplastic, thermoset or solvent molded materials. The choice of materials for conductive strokes and pads or electrical "paths" 44 is also varied and includes copper and other conductive metals, conductive inks or polymers printed or deposited in, or in the case of conductive sheets, laminated to the flexible substrate 52. The pattern of the strokes and pads will vary according to the location and type of electronic components 50 to be electrically connected in the flexible circuit 42 through strokes and pads.

Los componentes electrónicos 50, figura 4, pueden incluir muchos tipos diferentes de circuitos integrados analógicos The electronic components 50, figure 4, can include many different types of analog integrated circuits

o digitales, microprocesadores, fuentes de alimentación como baterías, ROMs, RAMs, chips lógicos, acelerómetros y otros chips del tipo de sensores de movimiento, LEDs, chips de montaje superficial y en conductores de muchos tipos diferentes de configuraciones y funcionalidades posibles. Los componentes electrónicos elegidos pueden ocupar el circuito flexible 42 antes o después de asegurar el sustrato flexible 52 del circuito flexible 42 a la tela 48 que puede ser en forma de un artículo llevable (por ejemplo, una camisa, abrigo, pantalones, sombrero) o un artículo no llevable (por ejemplo, una carpa, un paraguas, toldo o mochila). Por lo tanto, “tela” tal como se utiliza en el presente documento incluye telas tejidas, hiladas, no tejidas (por ejemplo, fieltro) y trenzadas. or digital, microprocessors, power supplies such as batteries, ROMs, RAMs, logic chips, accelerometers and other chips of the type of motion sensors, LEDs, surface mount chips and in drivers of many different types of configurations and possible functionalities. The chosen electronic components may occupy the flexible circuit 42 before or after securing the flexible substrate 52 of the flexible circuit 42 to the fabric 48 which may be in the form of a wearable article (for example, a shirt, coat, pants, hat) or a non-transportable item (for example, a tent, an umbrella, awning or backpack). Therefore, "fabric" as used herein includes woven, spun, nonwoven (eg, felt) and braided fabrics.

El método preferente de asegurar el sustrato 52 del circuito flexible 42 a la tela 48 consiste en primero colocar la tela 48 sobre una superficie de apoyo rígida 60, figura 5, y segundo, colocar el circuito flexible 42 en la posición deseada sobre la tela 48. En la realización preferente, el circuito flexible 42 incluye un área de unión perimetral 62 del sustrato 52 desprovista de zonas conductoras y es este área de unión perimetral 62 la que se asegura a la tela 48. The preferred method of securing the substrate 52 of the flexible circuit 42 to the fabric 48 consists in first placing the fabric 48 on a rigid support surface 60, Figure 5, and secondly, placing the flexible circuit 42 in the desired position on the fabric 48 In the preferred embodiment, the flexible circuit 42 includes a perimeter joint area 62 of the substrate 52 devoid of conductive areas and it is this perimeter joint area 62 that is secured to the fabric 48.

En un ejemplo, el sonotrodo 64 se utiliza en el caso donde el sustrato 52 es o incluye un material termoplástico para soldar el área de unión perimetral del sustrato 52 a la tela 48. El sonotrodo 64 puede ser un dispositivo de mano o puede estar acoplado a un brazo de pórtico (no se muestra). En una realización preferente, la punta del sonotrodo 64 es redondeada para reducir la posibilidad de cortar a través del sustrato. El sonotrodo 64 puede ser parte de una “máquina de soldadura por ultrasonido” en la cual una serie de cuernos ultrasónicos están acoplados a una rueda circular para permitir la soldadura por ultrasonido continuo. Tales máquinas de soldadura sónicas también permiten patrones específicos de soldadura por ultrasonido. In one example, the sonotrode 64 is used in the case where the substrate 52 is or includes a thermoplastic material to weld the area of perimeter joining of the substrate 52 to the fabric 48. The sonotrode 64 can be a handheld device or can be coupled to a gantry arm (not shown). In a preferred embodiment, the tip of the sonotrode 64 is rounded to reduce the possibility of cutting through the substrate. The sonotrode 64 may be part of an "ultrasonic welding machine" in which a series of ultrasonic horns are coupled to a circular wheel to allow continuous ultrasonic welding. Such sonic welding machines also allow specific ultrasonic welding patterns.

Durante el proceso de soldadura por ultrasonido, el sonotrodo 64 está en contacto con el sustrato 52 a una presión y durante un tiempo suficiente para unir el sustrato 52 a la tela 48. Los requerimientos de tiempo y presión son conocidos por los expertos en el arte de la soldadura por ultrasonido. During the ultrasonic welding process, the sonotrode 64 is in contact with the substrate 52 at a pressure and for a sufficient time to bond the substrate 52 to the fabric 48. The time and pressure requirements are known to those skilled in the art. of ultrasonic welding.

La superficie de apoyo rígida 60 se selecciona de un material que actúa de manera efectiva como barrera para la energía ultrasónica del sonotrodo 64. Al colocar la superficie de apoyo rígida entre capas de tela 48, el sustrato 52 sólo se une a la capa superior de la tela 48. La superficie de apoyo rígida 60 debe elegirse de un material que no convierta la energía ultrasónica del sonotrodo 64 a energía térmica o que sea capaz de disipar, de manera efectiva, cualquier energía térmica generada de este modo. Los metales son un material preferente para la superficie de apoyo rígida 60, y el acero inoxidable es especialmente útil. The rigid support surface 60 is selected from a material that effectively acts as a barrier to the ultrasonic energy of the sonotrode 64. By placing the rigid support surface between layers of fabric 48, the substrate 52 only joins the upper layer of the fabric 48. The rigid support surface 60 must be chosen from a material that does not convert the ultrasonic energy of the sonotrode 64 to thermal energy or that is capable of effectively dissipating any thermal energy generated in this way. Metals are a preferred material for rigid support surface 60, and stainless steel is especially useful.

En ejemplos ilustrativos que no forman parte de la invención, se emplean procesos de laminación térmico. También puede utilizarse un adhesivo entre el sustrato flexible 52 y la tela 48 y/o pueden utilizarse técnicas de costura para asegurar el sustrato flexible 52 a la tela. En una realización preferente, puede utilizarse una capa adicional de material 282 (figura 20) para reforzar el área de costura 284. Además, en ejemplos ilustrativos, puede asegurarse el sustrato 52 a la tela 48 utilizando remaches 270 (figura 19A), orificios pasantes enchapados 272 (figura 19B), parches VELCRO® 274 (figura 19C) o cierres 278 (figura 19D). Los parches 274 (figura 19C) pueden ser de cualquier tamaño y forma en base a la aplicación en particular. De manera alternativa, el área completa del circuito flexible es laminada o asegurada de otro modo al artículo textil. In illustrative examples that are not part of the invention, thermal lamination processes are employed. An adhesive can also be used between the flexible substrate 52 and the fabric 48 and / or sewing techniques can be used to secure the flexible substrate 52 to the fabric. In a preferred embodiment, an additional layer of material 282 (Figure 20) can be used to reinforce the seam area 284. In addition, in illustrative examples, the substrate 52 can be secured to the fabric 48 using rivets 270 (Figure 19A), through holes veneers 272 (figure 19B), VELCRO® 274 patches (figure 19C) or closures 278 (figure 19D). Patches 274 (Figure 19C) can be of any size and shape based on the particular application. Alternatively, the entire area of the flexible circuit is laminated or otherwise secured to the textile article.

En una realización, los componentes electrónicos 50, figura 4, ocupan el circuito flexible 42 después de que éste se asegura a la tela 48. En otra realización, componentes electrónicos seleccionados o incluso todos ellos ocupan el circuito flexible 42 antes de que se asegura a la tela 48. In one embodiment, the electronic components 50, figure 4, occupy the flexible circuit 42 after it is secured to the fabric 48. In another embodiment, selected electronic components or even all of them occupy the flexible circuit 42 before it is secured to the fabric 48.

En la realización preferente, una cubierta protectora impermeable 70, figura 6, cubre el circuito flexible 42 y hasta se extiende sobre la tela 48 en algunos ejemplos como se muestra en las líneas discontinuas en 72 para proteger los componentes electrónicos 50 en el circuito flexible 42 durante el lavado de la prenda de vestir o contra los elementos en el caso de artículos textiles militares o para el aire libre. La cubierta protectora 70 puede ser una capa de pasivación polimérica laminada, cubierta, rociada o soldada sobre el circuito flexible 42 y los componentes electrónicos sobre éste. En un ejemplo, el circuito flexible incluye una capa de pasivación. En algunas realizaciones, la parte trasera del circuito flexible está protegida por el material del circuito flexible. En otros ejemplos, otra cubierta protectora impermeable cubre la parte trasera de la tela 48 en torno al circuito flexible 42. En otro ejemplo, una capa protectora (por ejemplo, de PVC) se interpone entre el circuito flexible 42 y la tela 48. También es posible utilizar la cubierta 70 para presionar el circuito flexible 42 para su conexión con la tela 48 y la cubierta 70. En este ejemplo, el circuito flexible 42 no está asegurado a la tela 48, tal como se reveló con anterioridad. En cambio, el circuito flexible 42 se coloca sobre la tela 48 y la cubierta 70 se asegura después a la tela 48, de modo tal que el circuito flexible 42 se encuentre conectado a presión con la tela y la cubierta 70. De manera alternativa, la cubierta 70 puede asegurarse primero a la tela 48 dejando al menos un borde de la cubierta 70 no conectado para formar un “bolsillo”. El circuito flexible 42 puede colocarse en el bolsillo y el borde restante, o una parte de éste, de la cubierta 70 puede asegurarse a la tela 48 de modo tal que el circuito flexible 42 se encuentre conectado a presión con la tela 48 y la cubierta 70. In the preferred embodiment, a waterproof protective cover 70, figure 6, covers the flexible circuit 42 and even extends over the fabric 48 in some examples as shown in the broken lines at 72 to protect the electronic components 50 in the flexible circuit 42 during the washing of the garment or against the elements in the case of military or outdoor textile items. The protective cover 70 may be a laminated, covered, sprayed or welded polymeric passivation layer on the flexible circuit 42 and the electronic components thereon. In one example, the flexible circuit includes a passivation layer. In some embodiments, the rear of the flexible circuit is protected by the flexible circuit material. In other examples, another waterproof protective cover covers the back of the fabric 48 around the flexible circuit 42. In another example, a protective layer (for example, PVC) is interposed between the flexible circuit 42 and the fabric 48. Also It is possible to use the cover 70 to press the flexible circuit 42 for connection with the fabric 48 and the cover 70. In this example, the flexible circuit 42 is not secured to the fabric 48, as previously disclosed. Instead, the flexible circuit 42 is placed on the fabric 48 and the cover 70 is then secured to the fabric 48, so that the flexible circuit 42 is pressurized with the fabric and the cover 70. Alternatively, the cover 70 can first be secured to the fabric 48 leaving at least one edge of the cover 70 not connected to form a "pocket". The flexible circuit 42 can be placed in the pocket and the remaining edge, or a part thereof, of the cover 70 can be secured to the fabric 48 so that the flexible circuit 42 is pressurized with the fabric 48 and the cover 70.

Especialmente en el caso donde el circuito flexible está conectado a una prenda de vestir, y uno o más de los componentes electrónicos son chips relativamente grandes, es preferible que el circuito flexible se forme para incluir áreas para el alivio de tensión de materiales para promover la flexibilidad del circuito flexible. En el ejemplo que se muestra en la figura 7, las áreas para el alivio de tensión de materiales 80 y 82 son recortes en los bordes del circuito flexible 42’ entre los dos componentes electrónicos 50 que se muestran. En el ejemplo que se muestra en la figura 8, las áreas para el alivio de tensión de materiales 84, 86 y 88 son recortes a través del circuito flexible 42’’ entre los componentes electrónicos. En el ejemplo que se muestra en la figura 9, las áreas para el alivio de tensión de materiales son canales 90 formados en el circuito flexible 42’’’. Pueden formarse hendiduras 92, figura 9A, en el circuito flexible 42VII para proporcionar áreas para el alivio de tensión de materiales. Las hendiduras 92 pueden estar formados entre los componentes, en la periferia del circuito, o en ambos lugares, como se muestra. Las hendiduras 92 pueden formarse utilizando un dispositivo de ultrasonido o de radiofrecuencia. Especially in the case where the flexible circuit is connected to a garment, and one or more of the electronic components are relatively large chips, it is preferable that the flexible circuit is formed to include areas for stress relief of materials to promote the Flexible circuit flexibility. In the example shown in Figure 7, the areas for stress relief of materials 80 and 82 are cutouts at the edges of the flexible circuit 42 ’between the two electronic components 50 shown. In the example shown in Figure 8, the areas for stress relief of materials 84, 86 and 88 are cut-outs through the flexible circuit 42 ’between the electronic components. In the example shown in Figure 9, the areas for material strain relief are channels 90 formed in flexible circuit 42 ’. Slits 92, Figure 9A, may be formed in flexible circuit 42VII to provide areas for material strain relief. The slits 92 may be formed between the components, on the periphery of the circuit, or in both places, as shown. The grooves 92 can be formed using an ultrasound or radiofrequency device.

En el diseño que se muestra en la figura 10, el circuito flexible 42IV tiene una superficie un tanto grande que cubre gran parte de la parte delantera de la camisa 100. Para promover más la comodidad, el circuito flexible 42IV puede estar separado en dos o más circuitos flexibles 42V y 42VI como se muestra en la figura 11, cada uno asegurado a la tela de la camisa 100 como se indicó con anterioridad e interconectado eléctricamente a través de recorridos conductores 102. Estos recorridos pueden ser en forma de una cinta conductora flexible, tal como se revela en la solicitud de patente copendiente Nº 09/715496 presentada el 17 de noviembre de 2000 o, de manera alternativa, estar integrado a la tela de la camisa 100 como se revela en la patente estadounidense Nº 6,210,771, o incluso combinaciones de estas dos ideas. De manera alternativa, otro circuito flexible configurado como bus eléctrico puede asegurarse a la tela entre los circuitos flexibles 42V y 42VI. Los recorridos conductores 104 pueden extenderse desde el circuito flexible 42VI como interconexiones eléctricas que proporcionan potencia a o señales desde los circuitos flexibles 42V y 42VI. In the design shown in Figure 10, flexible circuit 42IV has a somewhat large surface covering a large part of the front of jacket 100. To further promote comfort, flexible circuit 42IV can be separated into two or plus flexible circuits 42V and 42VI as shown in Figure 11, each secured to the jacket fabric 100 as indicated above and electrically interconnected through conductive paths 102. These paths may be in the form of a flexible conductive tape , as disclosed in the co-pending patent application No. 09/715496 filed on November 17, 2000 or, alternatively, being integrated into the shirt fabric 100 as disclosed in U.S. Patent No. 6,210,771, or even combinations of these two ideas. Alternatively, another flexible circuit configured as an electric bus can be secured to the web between flexible circuits 42V and 42VI. The conductive paths 104 may extend from flexible circuit 42VI as electrical interconnections that provide power to or signals from flexible circuits 42V and 42VI.

En el diseño que se muestra en la figura 19C, se utilizan elementos conductores 276 de parches de VELCRO® 274 como interconexiones eléctricas o recorridos conductores 102. En la figura 19D, los dientes conductores 280 del cierre 278 se utilizan como interconexiones eléctricas o recorridos conductores 102. Las almohadillas de soldadura conductoras 290, figura 19E, puede utilizarse para formar interconexiones eléctricas con trazos eléctricos 292 en la tela 48’. La tela 48’ puede estar hecha de una tela metálica revestida, tal como tela de cobre revestida de poliéster que se conoce en el arte. Cuando se aplica calor, las almohadillas de soldadura conductoras 290 y el recubrimiento de poliéster sobre la tela de cobre se funden, formando así las interconexiones eléctricas. In the design shown in Figure 19C, conductive elements 276 of VELCRO® 274 patches are used as electrical interconnections or conductive paths 102. In Figure 19D, conductive teeth 280 of closure 278 are used as electrical interconnections or conductive paths 102. Conductive welding pads 290, Figure 19E, can be used to form electrical interconnections with electrical strokes 292 in fabric 48 '. The 48 ’fabric may be made of a coated metal fabric, such as polyester coated copper fabric that is known in the art. When heat is applied, the conductive welding pads 290 and the polyester coating on the copper cloth melt, thus forming the electrical interconnections.

Ejemplos de utilizaciones para los artículos textiles que incluyen el circuito electrónico conforme con la presente invención incluyen artículos novedosos; usos militares; usos médicos que emplean diversos sensores, por ejemplo; como “ordenadores llevables”; “teclados llevables”; y similares. El circuito llevable de la presente invención no requiere ninguna modificación al artículo textil y, en la realización preferente, no existe ninguna fibra conductora que tendría que cortarse para evitar conexiones eléctricas no deseadas o para terminar recorridos de señal. En la presente invención, hay pocas restricciones en cuanto a la posición y disposición de los diferentes componentes electrónicos. Además, se evita la utilización de placas de circuito rígidas. Cuando se realiza en una prenda de vestir llevable, el resultado es la adición a la tela de la prenda de vestir de un circuito flexible confortable, de fácil fabricación, impermeable, lavable y de bajo perfil. Examples of uses for textile articles that include the electronic circuit according to the present invention include novel articles; military uses; medical uses that employ various sensors, for example; as "wearable computers"; "Wearable keyboards"; and the like The wearable circuit of the present invention does not require any modification to the textile article and, in the preferred embodiment, there is no conductive fiber that would have to be cut to avoid unwanted electrical connections or to terminate signal paths. In the present invention, there are few restrictions as to the position and arrangement of the different electronic components. In addition, the use of rigid circuit boards is avoided. When performed on a wearable garment, the result is the addition of a flexible, comfortable, waterproof, washable and low profile flexible circuit to the fabric of the garment.

En el diseño que se muestra en la figura 12, se emplean soldaduras por punto 200 y/o soldadura por línea 202 entre los componentes electrónicos 206, 208 y 210 para proporcionar alivio de tensión de materiales. De manera alternativa, las áreas 200 y 202 constituyen material agregado (por ejemplo, un polímero) al sustrato del circuito flexible entre los componentes electrónicos seleccionados para el alivio de tensión de materiales. In the design shown in Figure 12, welds per point 200 and / or weld per line 202 are used between electronic components 206, 208 and 210 to provide material strain relief. Alternatively, areas 200 and 202 constitute aggregate material (for example, a polymer) to the substrate of the flexible circuit between the electronic components selected for material strain relief.

En el diseño que se muestra en la figura 13, el sustrato de circuito flexible 52 incluye un área periférica elevada 214 para refuerzo dado que normalmente es el área periférica 214 la que se asegura al artículo textil. El área periférica 214 puede ser del mismo material que el sustrato 52 o incluso una capa de cobre conductora depositada sobre él con orificios en ella que reciben la costura. En la figura 14, LEDs 220 ocupan el circuito flexible 42 en la camisa 230 y se agregan gráficos como se muestra 232. Los gráficos pueden ser impresos o bordados o de manera alternativa pueden ser trazos y almohadillas depositados en el sustrato del circuito flexible 42. In the design shown in Figure 13, the flexible circuit substrate 52 includes a raised peripheral area 214 for reinforcement since it is normally the peripheral area 214 that is secured to the textile article. The peripheral area 214 may be of the same material as the substrate 52 or even a layer of conductive copper deposited thereon with holes therein that receive the seam. In Fig. 14, LEDs 220 occupy the flexible circuit 42 in the jacket 230 and graphics are added as shown 232. The graphics can be printed or embroidered or alternatively they can be strokes and pads deposited on the substrate of the flexible circuit 42.

En el ejemplo que se muestra en la figura 15, una capa de respaldo compatible 260 (por ejemplo una capa de gel o capa polimérica) se deposita entre el circuito flexible 42 y la capa textil 48 para comodidad. En la figura 16, el circuito flexible 42 incluye componentes eléctricos en la parte trasera de éste como se muestra y la capa de respaldo compatible 260 incluye bolsillos 262 que alojan los componentes electrónicos del lado trasero. In the example shown in Figure 15, a compatible backing layer 260 (for example a gel layer or polymeric layer) is deposited between the flexible circuit 42 and the textile layer 48 for comfort. In Fig. 16, the flexible circuit 42 includes electrical components at the rear of the latter as shown and the compatible backing layer 260 includes pockets 262 that house the electronic components on the rear side.

En las figuras 17-18, el circuito flexible 42 está plegado sobre la línea de pliegue 264 y asegurado a la tela 48 sobre la capa compatible 260. De este modo, una batería 50’ u otro componente electrónico de gran superficie reside en el bolsillo 262 mientras que los componentes electrónicos más pequeños 50 (por ejemplo, LEDs) residen en la superficie externa del circuito flexible 42. In Figures 17-18, the flexible circuit 42 is folded over the fold line 264 and secured to the fabric 48 over the compatible layer 260. Thus, a battery 50 'or other large surface electronic component resides in the pocket 262 while the smallest electronic components 50 (eg, LEDs) reside on the outer surface of the flexible circuit 42.

En esta revelación realizada anteriormente en esta patente, características específicas de la invención se muestran en algunos dibujos y en otros no. Esto es así para mayor comodidad ya que cada característica puede combinarse con cualquiera o todas las demás características conforme a la invención. Las palabras “incluye(n)”, “comprende(n)”, “tiene(n)” y “con” como se utilizan en la presente deben interpretarse en sentido amplio y abarcativo y no se limitan a ninguna interconexión física. Además, las realizaciones reveladas en la presente solicitud no deben considerarse como las únicas realizaciones posibles. In this disclosure made earlier in this patent, specific features of the invention are shown in some drawings and not in others. This is so for convenience as each feature can be combined with any or all other features according to the invention. The words "includes (n)", "comprises (n)", "has (n)" and "with" as used herein should be interpreted broadly and comprehensively and are not limited to any physical interconnection. In addition, the embodiments disclosed in the present application should not be considered as the only possible embodiments.

Otras realizaciones se presentarán a los expertos en el arte, las cuales están dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones. Other embodiments will be presented to those skilled in the art, which are within the scope of the following claims.

Claims (55)

REIVINDICACIONES

1.one.

Método de fabricación de un artículo textil que incluye un circuito electrónico, el método está caracterizado por:  Method of manufacturing a textile article that includes an electronic circuit, the method is characterized by:

ensamblar un circuito flexible (42) que incluye trazos y almohadillas (44) eléctricamente conductores en un sustrato (52); colocar un artículo textil (48) sobre una superficie de soporte rígida (60); y soldar el sustrato (52) del circuito al artículo textil mediante soldadura por ultrasonido. assemble a flexible circuit (42) that includes electrically conductive strokes and pads (44) in a substrate (52); placing a textile article (48) on a rigid support surface (60); Y weld the substrate (52) of the circuit to the textile article by ultrasonic welding.

2.2.

Método conforme a la reivindicación 1, en el cual el sustrato se selecciona del grupo que consiste en materiales termoplásticos, termoestables o moldeados con disolvente.  Method according to claim 1, wherein the substrate is selected from the group consisting of thermoplastic, thermoset or solvent molded materials.

3.3.

Método conforme a la reivindicación 1, que incluye trazos y almohadillas que no son conductores de electricidad.  Method according to claim 1, which includes strokes and pads that are not conductors of electricity.

4.Four.

Método conforme a la reivindicación 3, en el cual los trazos y almohadillas son láminas metálicas laminadas al sustrato, películas metálicas depositadas sobre el sustrato, o un polímero conductor sobre el sustrato.  Method according to claim 3, wherein the strokes and pads are metal sheets laminated to the substrate, metal films deposited on the substrate, or a conductive polymer on the substrate.

5.5.

Método conforme a la reivindicación 1, en el cual la soldadura incluye la utilización de un dispositivo ultrasónico para soldar el sustrato a la tela.  Method according to claim 1, wherein the welding includes the use of an ultrasonic device to weld the substrate to the fabric.

6.6.

Método conforme a la reivindicación 5, en el cual dicho dispositivo ultrasónico es un sonotrodo de mano (64).  Method according to claim 5, wherein said ultrasonic device is a hand-held sonotrode (64).

7.7.

Método conforme a la reivindicación 1, en el cual dicha superficie es una placa de acero inoxidable.  Method according to claim 1, wherein said surface is a stainless steel plate.

8.8.

Método conforme a la reivindicación 1, que además incluye asegurar una cubierta protectora (70) sobre el circuito.  Method according to claim 1, which further includes securing a protective cover (70) on the circuit.

9.9.

Método conforme a la reivindicación 8, en el cual la cubierta protectora (70) es impermeable.  Method according to claim 8, wherein the protective cover (70) is waterproof.

10.10.

Método conforme a la reivindicación 9, en el cual la cubierta protectora se extiende sobre la tela.  Method according to claim 9, wherein the protective cover extends over the fabric.

11.eleven.

Método conforme a la reivindicación 1, que además incluye ocupar el circuito con componentes electrónicos (50) antes de asegurar el sustrato a la tela.  Method according to claim 1, which further includes occupying the circuit with electronic components (50) before securing the substrate to the fabric.

12.12.

Método conforme a la reivindicación 1, que además incluye ocupar el circuito con componentes electrónicos (50) después de asegurar el sustrato a la tela.  Method according to claim 1, which further includes occupying the circuit with electronic components (50) after securing the substrate to the fabric.

13.13.

Método conforme a la reivindicación 1, en el cual el sustrato flexible es un material termoplástico y los trazos y almohadillas son metálicos.  Method according to claim 1, wherein the flexible substrate is a thermoplastic material and the strokes and pads are metallic.

14.14.

Método conforme a la reivindicación 1, en el cual la tela se selecciona del grupo que consiste en telas tejidas, hiladas, no tejidas y trenzadas.  Method according to claim 1, wherein the fabric is selected from the group consisting of woven, spun, nonwoven and braided fabrics.

15.fifteen.

Método conforme a la reivindicación 14, en el cual la tela es una parte de un artículo llevable.  Method according to claim 14, wherein the fabric is a part of a wearable article.

16.16.

Método conforme a la reivindicación 1, que incluye el paso de formar áreas para el alivio de tensión de materiales en el circuito para promover la flexión del circuito.  Method according to claim 1, which includes the step of forming areas for stress relief of materials in the circuit to promote flexion of the circuit.

17.17.

Método conforme a la reivindicación 16, en el cual las áreas para el alivio de tensión de materiales son recortes  Method according to claim 16, in which the areas for stress relief of materials are clippings

(82) en bordes del sustrato. (82) on substrate edges.

18.18.

Método conforme a la reivindicación 16, en el cual las áreas para el alivio de tensión de materiales son recortes (84, 86, 88) a través del sustrato.  Method according to claim 16, in which the areas for stress relief of materials are cutouts (84, 86, 88) through the substrate.

19.19.

Método conforme a la reivindicación 16, en el cual las áreas para el alivio de tensión de materiales incluyen material agregado (200, 202) al sustrato.  Method according to claim 16, in which the areas for stress relief of materials include material added (200, 202) to the substrate.

20.twenty.

Método conforme a la reivindicación 16, en el cual las áreas para el alivio de tensión de materiales se encuentran entre los componentes electrónicos del circuito.  Method according to claim 16, in which the areas for stress relief of materials are among the electronic components of the circuit.

21.twenty-one.

Método conforme a la reivindicación 16, en el cual las áreas para el alivio de tensión de materiales incluyen al menos una hendidura (92) formada en el circuito.  Method according to claim 16, wherein the areas for stress relief of materials include at least one groove (92) formed in the circuit.

22.22

Método conforme a la reivindicación 21, en el cual al menos una hendidura se forma utilizando un dispositivo ultrasónico.  Method according to claim 21, wherein at least one slit is formed using an ultrasonic device.

23.2. 3.

Método conforme a la reivindicación 21, en el cual al menos una hendidura se encuentra entre los componentes electrónicos del circuito.  Method according to claim 21, in which at least one slot is between the electronic components of the circuit.

24.24.

Método conforme a la reivindicación 1, que incluye soldar otro circuito (42) a la tela e interconectar eléctricamente los dos circuitos.  Method according to claim 1, which includes welding another circuit (42) to the fabric and electrically interconnecting the two circuits.

25.25.

Método conforme a la reivindicación 24, en el cual la interconexión eléctrica de los dos circuitos incluye la utilización de al menos un cierre (278) que tiene una pluralidad de dientes, donde una parte (280) de la pluralidad de dientes es conductora de electricidad.  Method according to claim 24, wherein the electrical interconnection of the two circuits includes the use of at least one closure (278) having a plurality of teeth, wherein a part (280) of the plurality of teeth is conductive of electricity .

26.26.

Método conforme a la reivindicación 24, en el cual la interconexión eléctrica de los dos circuitos incluye la utilización de al menos un par de parches de VELCRO® (274) siendo al menos una parte (276) de los parches conductores de electricidad.  Method according to claim 24, in which the electrical interconnection of the two circuits includes the use of at least one pair of VELCRO® patches (274) being at least a part (276) of the electricity conducting patches.

27.27.

Método conforme a la reivindicación 24, en el cual los circuitos incluyen almohadillas de soldadura conductoras  Method according to claim 24, wherein the circuits include conductive welding pads

(290) y la tela incluye trazos eléctricos (292), las almohadillas de soldadura conductoras están unidas a los trazos eléctricos para interconectar eléctricamente los dos circuitos. (290) and the fabric includes electrical strokes (292), the conductive welding pads are attached to the electrical strokes to electrically interconnect the two circuits.

28.28.

Método conforme a la reivindicación 1, en el cual el sustrato incluye un área de unión perimetral (62) desprovista de trazos y almohadillas y el paso de asegurar incluye fijar el área de unión perimetral al sustrato de la tela.  Method according to claim 1, in which the substrate includes a perimeter joint area (62) devoid of strokes and pads and the securing step includes fixing the perimeter joint area to the fabric substrate.

29.29.

Método conforme a la reivindicación 1, que además incluye un área de refuerzo perimetral elevada (214) para asegurar la periferia del sustrato a la tela.  Method according to claim 1, which further includes a high perimeter reinforcement area (214) to secure the periphery of the substrate to the fabric.

30.30

Método conforme a la reivindicación 1, que además incluye agregar un gráfico (232) al artículo textil.  Method according to claim 1, which further includes adding a graphic (232) to the textile article.

31.31.

Método conforme a la reivindicación 1, que además incluye aplicar una capa compatible (260) entre el sustrato y el artículo textil.  Method according to claim 1, which further includes applying a compatible layer (260) between the substrate and the textile article.

32.32

Método conforme a la reivindicación 26, en el cual la capa compatible incluye al menos un bolsillo (262) en ésta y el circuito incluye un componente electrónico recibido en el bolsillo en la capa compatible.  Method according to claim 26, wherein the compatible layer includes at least one pocket (262) in it and the circuit includes an electronic component received in the pocket in the compatible layer.

33.33.

Método conforme a la reivindicación 1, en el cual el sustrato se pliega antes de ser asegurado al artículo textil.  Method according to claim 1, in which the substrate is folded before being secured to the textile article.

34.3. 4.

Artículo textil caracterizado por: una tela (48); un circuito (42) que incluye trazos y almohadillas (44) eléctricamente conductores en un sustrato flexible (52),  Textile article characterized by: a fabric (48); a circuit (42) that includes electrically conductive strokes and pads (44) on a flexible substrate (52),

estando dicho sustrato soldado a la tela mediante soldadura por ultrasonido; y al menos un componente electrónico (50) que ocupa el circuito. said substrate being welded to the fabric by ultrasonic welding; Y at least one electronic component (50) that occupies the circuit.

35.35

Artículo conforme a la reivindicación 34, que incluye trazos y almohadillas que no son conductores de electricidad.  Article according to claim 34, which includes strokes and pads that are not conductors of electricity.

36.36.

Artículo conforme a la reivindicación 34, en el cual el sustrato de circuito está soldado a la tela por la periferia del sustrato.  Article according to claim 34, wherein the circuit substrate is welded to the fabric by the periphery of the substrate.

37.37.

Artículo conforme a la reivindicación 34, en el cual el sustrato del circuito incluye un área de unión perimetral (62) desprovista de trazos y almohadillas y el área de unión perimetral está asegurada a la tela.  Article according to claim 34, in which the circuit substrate includes a perimeter joint area (62) devoid of strokes and pads and the perimeter joint area is secured to the fabric.

38.38.

Artículo conforme a la reivindicación 34, que además incluye una cubierta protectora (70) sobre el circuito.  Article according to claim 34, which further includes a protective cover (70) on the circuit.

39.39.

Artículo conforme a la reivindicación 38, en el cual la cubierta protectora está hecha de un material impermeable.  Article according to claim 38, wherein the protective cover is made of a waterproof material.

40.40

Artículo conforme a la reivindicación 38, el cual la cubierta protectora se extiende sobre la tela.  Article according to claim 38, which the protective cover extends over the fabric.

41.41.

Artículo conforme a la reivindicación 35, en el cual el sustrato flexible es un material termoplástico y los trazos y almohadillas son metálicos.  Article according to claim 35, wherein the flexible substrate is a thermoplastic material and the strokes and pads are metallic.

42.42

Artículo conforme a la reivindicación 34, en el cual la tela se selecciona del grupo que consiste en telas tejidas, hiladas, no tejidas y trenzadas.  Article according to claim 34, wherein the fabric is selected from the group consisting of woven, spun, nonwoven and braided fabrics.

43.43

Artículo conforme a la reivindicación 42, en el cual la tela es una parte de un artículo llevable.  Article according to claim 42, wherein the fabric is a part of a wearable article.

44.44.

Artículo conforme a la reivindicación 34, que además incluye áreas para el alivio de tensión de materiales que promueven la flexión del sustrato de circuito.  Article according to claim 34, which also includes areas for stress relief of materials that promote flexion of the circuit substrate.

45.Four. Five.

Artículo conforme a la reivindicación 44, en el cual las áreas para el alivio de tensión de materiales son recortes  Article according to claim 44, in which the areas for stress relief of materials are clippings

(82) en los bordes del sustrato. (82) at the edges of the substrate.

46.46.

Artículo conforme a la reivindicación 44, en el cual las áreas para el alivio de tensión de materiales son recortes (84, 86, 88) a través del sustrato.  Article according to claim 44, in which the areas for stress relief of materials are cutouts (84, 86, 88) through the substrate.

47.47

Artículo conforme a la reivindicación 44, en el cual las áreas para el alivio de tensión de materiales incluyen material agregado (200, 202) al sustrato.  Article according to claim 44, in which the areas for stress relief of materials include material added (200, 202) to the substrate.

48.48.

Artículo conforme a la reivindicación 44, en el cual las áreas para el alivio de tensión de materiales se encuentran entre los componentes electrónicos del circuito.  Article according to claim 44, in which the areas for stress relief of materials are among the electronic components of the circuit.

49.49.

Artículo conforme a la reivindicación 34, en el cual hay dos circuitos flexibles soldados a la tela e interconexiones eléctricas entre los dos circuitos flexibles.  Article according to claim 34, in which there are two flexible circuits welded to the fabric and electrical interconnections between the two flexible circuits.

50.fifty.

Artículo conforme a la reivindicación 49, que incluye al menos un cierre (278) que incluye al menos dos dientes conductores de electricidad (280) para las interconexiones eléctricas.  Article according to claim 49, which includes at least one closure (278) that includes at least two electrically conductive teeth (280) for electrical interconnections.

51.51.

Artículo conforme a la reivindicación 49, que incluye al menos un par de parches de VELCRO® (274) siendo al menos una parte (276) de los parches de material conductor de electricidad para las interconexiones eléctricas.  Article according to claim 49, which includes at least one pair of VELCRO® patches (274) at least one part (276) of the patches of electrically conductive material for electrical interconnections.

52.52

Artículo conforme a la reivindicación 49, en el cual los dos circuitos flexibles incluyen almohadillas de soldadura conductoras (290) y la tela incluye tela de cobre revestida en poliéster, estando las almohadillas de soldadura conductoras y el revestimiento de poliéster fundidos para formar las interconexiones eléctricas.  Article according to claim 49, in which the two flexible circuits include conductive welding pads (290) and the fabric includes polyester coated copper fabric, the conductive welding pads and the polyester coating being molten to form the electrical interconnections. .

53.53.

Método conforme a la reivindicación 1, que incluye capas superior e inferior de material de tela para incluir un circuito electrónico, y que además incluye:  Method according to claim 1, which includes upper and lower layers of cloth material to include an electronic circuit, and which also includes:

la colocación de la superficie de soporte rígida (60) entre las capas de material de tela, la superficie de soporte rígida comprende una placa de acero inoxidable; y the placement of the rigid support surface (60) between the layers of fabric material, the rigid support surface comprises a stainless steel plate; Y la soldadura del sustrato a la capa superior de tela de la prenda de vestir utilizando un sonotrodo de mano (64) para unir el sustrato a la capa superior de la prenda de vestir. welding the substrate to the upper layer of fabric of the garment using a hand sonotrode (64) to attach the substrate to the upper layer of the garment.

54. 54

Método de fabricación de un artículo textil que incluye un circuito electrónico, el método está caracterizado por: Method of manufacturing a textile article that includes an electronic circuit, the method is characterized by:

ensamblar un circuito flexible (42) que incluye trazos y almohadillas (44) eléctricamente conductores en un sustrato (52); colocar un artículo textil (48) sobre una superficie de soporte rígida (60); y soldar el sustrato (52) del circuito al artículo textil mediante procesos de radiofrecuencia. assemble a flexible circuit (42) that includes electrically conductive strokes and pads (44) in a substrate (52); placing a textile article (48) on a rigid support surface (60); Y weld the substrate (52) of the circuit to the textile article by radiofrequency processes.

55.55.

Artículo textil caracterizado por: una tela (48); un circuito (42) que incluye trazos y almohadillas (44) eléctricamente conductores en un sustrato flexible (52),  Textile article characterized by: a fabric (48); a circuit (42) that includes electrically conductive strokes and pads (44) on a flexible substrate (52),

estando dicho sustrato soldado a la tela mediante procesos de radiofrecuencia; y said substrate being welded to the fabric by radiofrequency processes; Y al menos un componente electrónico (50) que ocupa el circuito. at least one electronic component (50) that occupies the circuit.