Embroidered Interconnections and Encapsulation for Electronics in Textiles for Wearable Electronics Applications

Abstract

This document explains different approaches to integrating electronics in textiles. It discusses reliability standards and tests for electronics in textiles. Encapsulation technologies are evaluated concerning their applicability in textile integrated electronics. Furthermore a specific assembly with embroidered wiring and embroidered interconnections has been developed and improved. Two different encapsulation technologies have been developed for this assembly. Standardized tests have been carried out to assess the reliability of the assembly and its encapsulations. Finally the achievements are critically discussed.

Materials and Structures toward Soft Electronics

“…Knitted fabrics are produced by interlocking one continuous yarn up and down in the weft direction . Woven fabrics are usually durable and provide a stable shape, which allows for accurate placement of individual yarns and dense integration of electronics, whereas knitted fabrics are characterized by high elasticity and elongation, good conformability in mechanically active environments, as well as decent air permeability, thermal retention, and humidity transport properties . Figure h shows the stress–strain responses of a single fiber and fabrics with woven or knitted constructions.…”

Elastic Modulus of Locally Stiffness-variant Polydimethylsiloxane Substrates for Stretchable Electronic Packaging Applications

“…Si-O 결합으로 이루어져 있는데, Si-O 결합에너지는 -622 kJ/mole로 일반적인 고분자의 C-C backbone 결합에너지 인 −100 kJ/mole에 비해 매우 낮기 때문에 일반 고분자 에 비해 열과 화학반응에 대해 안정적인 특성을 갖고 있어, 21) microfluidics용 microelectromechanical system (MEMS) 소자나 lab-on-a-chip 소자에 적용하기 위한 연 구들도 활발히 이루어지고 있다. …”

Chip Interconnection Process for Smart Fabrics Using Flip-chip Bonding of SnBi Solder

“…의류에 IT 기술을 융합함으로써 보온과 같은 의류 고유 의 기능에 더하여, 신호를 감지할 수 있으며 무선통신을 통해 외부와 자유로운 소통이 가능한 스마트 의류 또는 e-텍스타일(electrotextile)에 대한 연구가 최근 활발히 진행 되고 있다. [1][2][3][4] 의류와 디지털 기술을 융합하는 스마트 의 류 기술의 개발 초기에는 IT 기기들을 분리하여 의복 내 에 내장하는 형태로 의류는 보조적인 역할에 지나지 않 으며 착용과 사용상의 문제점이 있었다. [1][2][3]5) 이와 같은 의 복단계에서의 융합기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 전도성사로 직물회로를 구성하고 IT 부품을 직물에 융합 하고자 하는 연구가 이루어지고 있으며, 대표적인 예로는 운동선수, 환자들의 심박을 모니터링 할 수 있는 생체신 호 모니터링 의복이 있다.…”

“…[1][2][3]5) 이와 같은 의 복단계에서의 융합기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 전도성사로 직물회로를 구성하고 IT 부품을 직물에 융합 하고자 하는 연구가 이루어지고 있으며, 대표적인 예로는 운동선수, 환자들의 심박을 모니터링 할 수 있는 생체신 호 모니터링 의복이 있다. 1,2,4,6,7) 최근에는 직물 단계에서 의 융합에서 한걸음 더 나아가 섬유 단계에서 IT 기기와 센서들을 통합하고자 하는 연구가 이루어지고 있다. 2) 스마트 의류의 요소기술로서는 전기신호 전달을 위한 전도성사 제조기술, 전도성사를 이용한 직물회로 형성기 술과 직물부품 기술, 직물기반 회로에 대한 칩 인터커넥 션 기술을 들 수 있다.…”