Titel

Verfahren zum elektrischen Verbinden eines elektronischen Bauteils mit einem flexiblen Flächengebilde sowie elektronische Anordnung

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektronischen Verbindung eines elektronischen Bauteils mit einem flexiblen Flächengebilde, beispielsweise einem Textil, einem Gewebe, einem Vlies oder einem Gewirk.

Die Druckschrift DE 10 2016 116028 Al, die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, beschreibt ein Verfahren zum Fixieren von elektronischen Bauelementen auf flexiblen textilen Flachgebilden. Dabei wird das Bauelement mittels einer Stickmaschine auf das textile Flächengebilde gestickt. Das Bauteil ist hierbei als eine Paillette ausgebildet und wird im Bereich der Führungspaillette mittels Verstickung auf das Textil aufgebracht.

Derartige paillettenförmige Bauteile können zwar durch das Sticken ohne Kleben und Löten relativ einfach auf das Textil aufgebracht werden, jedoch ist mit dergleichen Bauteilen und/oder Verbindungstechniken nur eine Versorgung mit geringen Strömen möglich.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Verbindung eines elektronischen Bauteils mit einem flexiblen Flächengebilde mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine elektronische Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur elektrischen Verbindung eines elektronischen Bauteils mit einem flexiblen Flächengebilde. Die elektrische Verbindung ist beispielsweise ausgebildet, zur elektrischen Kontaktierung des elektronischen Bauteils, beispielsweise mit einer Strom- und/oder Spannungsversorgung des flexiblen Flächengebildes. Neben der elektrischen Verbindung des Bauteils ist das Verfahren beispielsweise auch ausgebildet, das elektronische Bauteil mechanisch und/oder stoffschlüssig auf dem flexiblen Flächengebilde zu befestigen. Mittels des Verfahrens kann durch das Anbringen und/oder Verbinden des elektronischen Bauteils mit und/oder auf dem flexiblen Flächengebilde eine Smart-Textilie erhältlich sein. Das elektronische Bauteil kann beispielsweise ausgebildet sein als und/oder umfassen eine Lichtquelle, beispielsweise LED, einen Sensor und/oder einen Aktor. Insbesondere umfasst das elektronische Bauteil ein elektrisches und/oder elektronisches funktionelles Element. Ferner kann das Bauteil eine Platine, auch Träger genannt, umfassen. Das funktionelle Element ist dabei vorzugsweise auf dem Träger angeordnet. Ferner kann das Bauteil beispielsweise Leiterbahnen zur elektronischen und/oder elektrischen Verbindung des funktionellen Elements und/oder der funktionellen Elemente eines Bauteils umfassen. Beispiele für Smart-Textilien sind beispielsweise Kleidungsstücke, die Sensoren und/oder Aktoren umfassen, beispielsweise Handschuhe zur Gestenerkennung oder anderweitige Bekleidungsstücke wie Socken oder Shirts zur Detektierung von Vitalfunktionen des Trägers. Auch technische Textilien, Heimtextilien, Textilien zur Oberflächenveredelung (z.B. im Fahrzeuginnenraum) etc. können entsprechend funktionalisiert werden.

Das flexible Flächengebilde umfasst und/oder ist ausgebildet insbesondere als ein Textil, ein Gewebe, ein Vlies oder ein Gewirk. Beispielsweise ist das Flächengebilde als ein gestricktes Textil ausgebildet. Das Flächengebilde kann aus üblichen und/oder klassischen Fasern, insbesondere nicht elektrisch leitfähigen Fasern, wie Baumwolle oder Kunstfasern wie Nylon, gebildet sein. Alternativ und/oder ergänzend kann das Flächengebilde Teilabschnitte umfassen, die ein elektrisch leitfähiges Garn umfassen und/oder daraus gebildet sind. Das Flächengebilde kann ein Endlosgebilde wie beispielsweise eine Textil- und/oder Stoffbahn bilden. Alternativ kann das Flachgebilde zu einem Halbzeug oder Kleidungsstück verarbeitet sein, beispielsweise bildet ein solches Flächengebilde einen Handschuh, eine Socke, Unter- oder Oberbekleidung oder weitere textile Produkte.

Auf dem Flächengebilde wird ein erster Leiter verlegt. Beispielsweise wird der erste Leiter auf der Oberfläche des Flächengebildes verlegt. Alternativ kann der erste Leiter mindestens abschnittsweise im Flächengebilde angeordnet und/oder verlegt sein. Der erste Leiter ist dabei unverstrickt, unverwirkt und/oder unvermascht im Flächengebilde verlegt. Der erste Leiter ist beispielsweise ein konventioneller Leiter. Im Speziellen ist der erste Leiter als ein Draht ausgebildet, insbesondere Metall- und/oder Kupferdraht, als ein Metallband oder Litze ausgebildet. Insbesondere weist der erste Leiter eine Biegesteifigkeit auf, die die Verwendung des ersten Leiters als Garn, und/oder Textilfaser ausschließt. Beispielsweise wird der erste Leiter mit einem Fixierfaden und/oder Fixiergarn auf dem Flächengebilde fixiert und/oder verlegt, beispielsweise als Tailored- Fibre- Placement. Alternativ und/oder ergänzend kann der erste Leiter aufgeklebt, aufgedruckt und/oder auflaminiert werden. Das Verlegen des ersten Leiters erfolgt im Wesentlichen als Gerade, ungekrümmt oder wenig gekrümmt und im Speziellen als kürzeste Verbindung zwischen zwei Punkten. Beispielsweise wird der erste Leiter von einem Anschluss, beispielsweise Anschlussschnittstelle, des flexiblen Flächengebildes zu dem elektronischen Bauteil und/oder dem Ort des elektronischen Bauteils geführt. Wird der erste Leiter mindestens teilweise im Flächengebilde geführt und/oder verlegt, so wird ein Ende oder Abschnitt des ersten Leiters am Ort des elektronischen Bauteils aus dem Flächengebilde herausgeführt. Der erste Leiter kann ein nach außen elektrisch isolierter Leiter sein. Im Speziellen wird der erste Leiter im Bereich des elektronischen Bauteils abisoliert. Der erste Leiter und/oder die Verlegung des ersten Leiters wird im Speziellen auch Hauptleitung genannt.

Der erste Leiter weist eine erste Leitfähigkeit auf. Die erste Leitfähigkeit ist beispielsweise im Bereich der konventionellen Leitfähigkeit von Metalldrähten, beispielsweise Kupferdrähten oder Silberdrähten, von Litzen oder Metallbändern. Das elektronische Bauteil wird auf dem Flächengebilde befestigt. Vorzugsweise wird der Träger und/oder die Platine des Bauteils mechanisch und/oder stoffschlüssig auf dem Flächengebilde befestigt. Beispielsweise wird das elektronische Bauteil auf dem Flächengebilde aufgeklebt, angelötet, angestickt oder angenietet. Alternativ und/oder ergänzend kann das Bauteil in das Flächengebilde eingesteckt werden. Insbesondere wird das elektronische Bauteil am freien Ende des ersten Leiters befestigt. Im Speziellen wird dieser Ort auf dem Flächengebilde der Ort des elektronischen Bauteils genannt. Das elektronische Bauteil kann beispielsweise Bohrungen und/oder Löcher aufweisen, durch diese das Bauteil auf dem Flächengebilde befestigbar ist, beispielsweise durch Sticken, Nieten oder Klammern. Im Speziellen kann der Träger des elektronischen Bauteils als ein Textil ausgebildet sein, wobei der textile Träger des Bauteils beispielsweise direkt angestickt oder angenäht werden kann.

Das elektronische Bauteil weist mindestens einen Kontaktierungsabschnitt, im Speziellen zwei oder mehr Kontaktierungsabschnitte auf. Besonders bevorzugt ist die Anzahl der Kontaktierungsabschnitte geradzahlig. Die Kontaktierungsabschnitte umfassen vorzugsweise Kontaktpads und/oder sind als Metallisierungen ausgebildet. Mittels der Kontaktierungsabschnitte kann beispielsweise eine Druckkontaktierung, insbesondere elektrische Kontaktierung, erfolgen. Der Kontaktierungsabschnitt dient im Speziellen der elektrischen Kontaktierung des Bauteils mit einer Strom- und/oder Spannungsversorgung, insbesondere dem ersten Leiter. Das elektronische Bauteil kann beispielsweise Leiterbahnen vom Kontaktierungsabschnitt zum funktionellen Element des elektronischen Bauteils aufweisen. Die Leiterbahnen sind hierbei konventionelle, beispielsweise gedruckte oder geätzte, Leiterplatten. Vorzugsweise sind die Kontaktierungsabschnitte in einem Randbereich des elektronischen Bauteils, insbesondere der Platine, angeordnet.

Der mindestens eine Kontaktierungsabschnitt wird mit dem ersten Leiter mittels eines elektrisch leitfähigen Garns verbunden. Beispielsweise ist das elektrisch leitfähige Garn ein reines Metallgarn, ein Garn mit metallischer Komponente, beispielsweise metallischer Sehne, ein mit leitfähigem Material beschichtetes Garn oder ein commingled yarn. Das elektrisch leitfähige Garn ist insbesondere verstrickbar, verwirkbar und/oder verstickbar. Das elektrisch leitfähige Garn ist insbesondere biegeschlaff ausgebildet. Die Kontaktierung des ersten Leiters erfolgt mittels des elektrisch leitfähigen Garns, beispielsweise bildet das elektrisch leitfähige Garn eine elektrische Verbindung zwischen Kontaktierungsabschnitt und abisolierter Stelle des ersten Leiters oder dem ersten Leiter im Allgemeinen. Alternativ und/oder ergänzend kann durch das Versticken des elektrisch leitfähigen Garns der erste Leiter auf dem Kontaktierungsabschnitt gedrückt und/oder gepresst werden, sodass eine direkte Kontaktierung des Kontaktierungsabschnitts mit dem ersten Leiter erfolgt.

Das elektrisch leitfähige Garn weist eine zweite Leitfähigkeit auf. Die zweite Leitfähigkeit ist vorzugsweise kleiner als die erste Leitfähigkeit. Insbesondere ist die zweite Leitfähigkeit um mehrere Größenordnungen kleiner als die erste Leitfähigkeit. Beispielsweise weist das leitfähige Garn einen geringeren Durchmesser als der erste Leiter auf. Ferner sind beispielsweise leitfähiges Garn und erster Leiter aus unterschiedlichen elektrisch leitfähigen Stoffen gebildet.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass eine Versorgung von elektronischen Bauteilen in Smart-Textilien mittels der bisher verwendeten Methoden die Versorgung mit höheren Strömen nicht zulässt. Elektrisch leitfähige Garne, die zur Kontaktierung der elektronischen Bauteile in Smart- Textilien verwendet werden, haben üblicherweise elektrische Leitfähigkeiten, die mehrere Größenordnungen unter der elektrischen Leitfähigkeit von konventionellen Drähten liegen. Soll ein elektronisches Bauteil mit höheren Strömen versorgt werden, müssen bisher hohe Leistungsverluste wegen der geringen elektrischen Leitfähigkeit der verwendeten elektrisch leitfähigen Garne in Kauf genommen werden. Andererseits können konventionelle Leiter, wie der erste Leiter, nicht verstrickt werden, sodass eine direkte Ankontaktierung von Leiterplatten und/oder Bauteilen im Textil nicht möglich ist. Die Erfindung nutzt die Überlegung, dass zur Reduzierung der Leistungsverluste ein erster Leiter größere Strecken überwindet und die Kontaktierung des elektronischen Bauteils am Bauteilort mit dem elektrisch leitfähigen Garn erfolgt, sodass hier nur geringe Leistungsverluste auftreten.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Verbinden des ersten Leiters mit dem Kontaktierungsabschnitt durch Sticken und/oder Nähen mit dem elektrisch leitfähigen Garn erfolgt. Zum Sticken und/oder Nähen können insbesondere konventionelle und/oder industrielle Stickmaschinen oder Nähmaschinen genutzt werden. Durch das Sticken und/oder Nähen kann beispielsweise das leitfähige Garn als Oberfaden den ersten Leiter auf den Kontaktierungsabschnitt drücken, pressen oder den Kontaktierungsabschnitt mit dem ersten Leiter verbinden. Beispielsweise weist das elektronische Bauteil, insbesondere der Träger, Bohrungen und/oder Löcher auf, durch die das elektrisch leitfähige Garn geführt und/oder gezogen wird, beispielsweise durch und/oder mittels einer Nadel der Stickmaschine oder Nähmaschine. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, eine Kontaktierung von erstem Leiter und Kontaktierungsabschnitt ohne Löten und insbesondere auf industriell und/oder verfahrenstechnisch einfache Weise zu realisieren.

Insbesondere ist die erste Leitfähigkeit viel größer als die zweite Leitfähigkeit, beispielsweise mindestens das Zehnfache der zweiten Leitfähigkeit beträgt, und vorzugsweise mindestens das Hundert- oder Tausendfache beträgt.

Optional ist es vorgesehen, dass der erste Leiter auf dem Flächengebilde angebracht wird. Beispielsweise wird der erste Leiter komplett auf dem Flächengebilde angebracht. Alternativ kann der erste Leiter beispielsweise zu mindestens 70, vorzugsweise 80 und im Speziellen 90 Prozent außerhalb und/oder auf dem Flächengebilde angebracht werden. Vorzugsweise wird der erste Leiter auf dem Flächengebilde angenäht, angestickt und/oder verliersicher mittels einer Masche, befestigt. Vorzugsweise erfolgt das Anbringen des ersten Leiters auf dem Flächengebilde mittels eines Fixierfadens und/oder Fixiergarns, wobei der Fixierfaden und/oder das Fixiergarn im Speziellen ein elektrischer Isolator ist. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, dass durch das Anordnen, Verlegen und/oder Anbringen auf der Oberfläche des Flächengebildes eine intuitive und/oder optische Führung des ersten Leiters erfolgen kann und einer hohe Designfreiheit gegeben ist. Das Annähen ist im Speziellen verfahrenstechnisch einfach und kostengünstig realisierbar.

Insbesondere weist der erste Leiter ein freies Ende auf. Das freie Ende wird angeordnet und/oder generiert am Ort und/oder im Bereich des elektronischen Bauteils. Beispielsweise wird der erste Leiter hierzu abgeschnitten und/oder abisoliert. Das freie Ende wird beispielsweise im und/oder im Bereich des oder der Kontaktierungsabschnitte angeordnet. Die Kontaktierung und/oder die Verbindung zwischen erstem Leiter und Kontaktierungsabschnitt erfolgt insbesondere mittels und/oder am freien Ende des ersten Leiters.

Besonders bevorzugt ist es, dass der erste Leiter im Bauteil kraftschlüssig, formschlüssig und/oder klemmschlüssig, beispielsweise mittels Pressschluss, befestigt wird. Insbesondere wird der erste Leiter kraftschlüssig, formschlüssig, klemmschlüssig und/oder pressschlüssig im und/oder am Kontaktierungsabschnitt befestigt. Der Kraftschluss, Formschluss und/oder Klemmschluss umfasst insbesondere und/oder wird insbesondere gebildet durch das freie Ende des ersten Leiters.

Insbesondere umfasst die kraftschlüssige, formschlüssige und/oder klemmschlüssige Befestigung und/oder Verbindung mindestens einen Abschnitt und/oder den gesamten Kontaktierungsabschnitt. Der Klemmschluss, Formschluss, Kraftschluss und/oder Pressschluss wird beispielsweise gebildet zwischen Kontaktierungsabschnitt, erstem Leiter und/oder leitfähigem Garn. Beispielsweise wird hierzu der erste Leiter, insbesondere das freie Ende, gepresst, geklemmt und/oder form- und/oder kraftschlüssig eingelegt in den Kontaktierungsabschnitt.

Beispielsweise wird der Kraftschluss, Formschluss, Klemmschluss und/oder Pressschluss unterstützt, geschlossen und/oder gebildet durch das leitfähige Garn. Beispielsweise wird das leitfähige Garn so gestickt, genäht und/oder gewickelt, dass das leitfähige Garn den ersten Leiter auf das Bauteil, beispielsweise den Kontaktierungsabschnitt, drückt und/oder presst, alternativ und/oder ergänzend den ersten Leiter im Bauteil und/oder im Speziellen im Kontaktierungsabschnitt form- und/oder kraftschlüssig hält.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Bauteil, insbesondere der Träger, mindestens zwei, im Speziellen exakt zwei, Kontaktierungsabschnitte aufweist. Beispielsweise umfassen und/oder sind die Kontaktierungsabschnitte ausgebildet, als Bohrungen und/oder Löcher, insbesondere als Bohrungen und/oder Löcher mit Metallisierung und/oder Kontaktierungspad. Der Leiter, insbesondere das abisolierte Ende und/oder das freie Ende des Leiters, wird zwischen den beiden Kontaktierungsabschnitten eingelegt. Durch Sticken und/oder Nähen können und/oder werden die zwei elektrischen Kontaktierungsabschnitte durch das leitfähige Garn verbunden, beispielsweise als Schlaufe oder Masche. Der elektrische Leiter liegt hierbei beispielsweise auf dem Träger auf und zwischen den beiden Kontaktierungsabschnitten. Bei einer solchen Anordnung wird der elektrische Leiter, insbesondere das freie Ende, begrenzt, umgeben und/oder kraftschlüssig gehalten durch den Träger sowie das leitfähige Garn. Durch Versticken der beiden Kontaktierungsabschnitte durch das leitfähige Garn kann eine Druck- und/oder Zugkraft des elektrischen Leiters auf den Träger erzielt werden. Insbesondere können die beiden Kontaktierungsabschnitte mittels dem leitfähigen Garn und durch Versticken auch auf dem Flächengebilde befestigt werden.

Besonders bevorzugt ist es, dass das elektronische Bauteil, insbesondere der Träger, mindestens eine Ausnehmung aufweist. Beispielsweise ist die Ausnehmung eine Ausnehmung im Träger des Bauteils. Beispielsweise ist die Ausnehmung in einer Draufsicht auf den Träger als eine Vertiefung, im Speziellen als ein kompletter Durchbruch, ausgebildet. Vorzugsweise weist die Ausnehmung in Draufsicht von oben eine rechteckige, insbesondere zur Aufnehmung des Leiters ausgebildete, Kontur auf. Der erste Leiter, insbesondere das freie Ende, wird bei dieser Ausgestaltung in die Ausnehmung eingelegt, eingeführt und/oder darin befestigt. Insbesondere ist die Ausnehmung zwischen den zwei Kontaktierungsabschnitten angeordnet. Durch das Versticken und/oder Verbinden der zwei Kontaktierungsabschnitte mittels des leitfähigen Garns wird beispielsweise der elektrische Leiter in die Ausnehmung und/oder auf das Flächengebilde gepresst.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Ausnehmung tunnelförmig ausgebildet ist. Beispielsweise ist die Ausnehmung als ein Sackloch ausgebildet. Vorzugsweise liegt die Bohr- und/oder Vorstoßrichtung der tunnelförmigen Ausnehmung in der Ebene des Trägers. Die tunnelförmige Ausnehmung ist in Umlaufrichtung vorzugsweise geschlossen, alternativ kann die tunnelförmige Ausnehmung in Umlaufrichtung unterbrochen sein und/oder Ausnehmungen, beispielsweise einen oder mehrere Spalte, aufweisen. Der elektrische Leiter, insbesondere das freie Ende, wird in die tunnelförmige Ausnehmung eingesteckt. Vorzugsweise ist die Innenwand und/oder ein Abschnitt der Innenwand der tunnelförmigen Ausnehmung elektrisch leitend, beispielsweise metallisiert. Dieser Abschnitt bildet beispielsweise einen Tunnelkontaktabschnitt. Der Tunnelkontaktabschnitt ist insbesondere elektrisch, beispielsweise über Leiterbahnen, mit dem funktionellen Element des elektronischen Bauteils verbunden. Durch das Einlegen, insbesondere Pressen und/oder Inkontakthalten des elektrischen Leiters mit dem Tunnelkontaktabschnitt wird eine elektrische Strom- und/oder Spannungsversorgung des Bauteils ermöglicht und/oder realisiert.

Optional ist es vorgesehen, dass das elektronische Bauteil, der Kontaktierungsabschnitt, der Tunnelkontaktabschnitt und/oder das Leiterende in eine Schutzmasse und/oder -Matrix eingebettet werden. Beispielsweise ist die Schutzmasse und/oder Schutzmatrix als ein Harz, als ein Klebstoff oder eine Isoliermasse ausgebildet. Beispielsweise wird die Schutzmasse mittels eines Dispensers auf die entsprechenden Abschnitte aufgebracht. Besonders bevorzugt ist es, dass eine Klebmasse, beispielsweise ein elektrisch leitfähiger Kunststoff, auf die Kontaktierungsabschnitte und/oder in die Ausnehmungen eingebracht wird, sodass dort eine mechanische Verbindung von leitfähigem Garn und Kontaktierungsabschnitt und/oder von elektrischem Leiter und Ausnehmung, insbesondere Tunnelkontaktabschnitt, erfolgt. Somit wird eine mechanische Stabilisierung und elektrische Kontaktierung vereint. Beispielsweise erfolgt das Einbetten und/oder Verkleben zum Schutz gegen mechanische Einflüsse, chemische Einflüsse und/oder Umwelteinflüsse beziehungsweise Witterungseinflüsse wie Staub und Feuchtigkeit.

Besonders bevorzugt ist es, dass das elektronische Bauteil, insbesondere der Träger, auf das Flächengebilde aufgeklebt wird. Insbesondere kann das Aufkleben des elektronischen Bauteils auf das Flächengebilde mit einem beliebigen, insbesondere elektrisch isolierenden oder elektrisch leitenden Klebstoff erfolgen, je nach gewünschter Verwendungsart.

Insbesondere kann das Verfahren vorsehen, dass der Leiter an dem elektronischen Bauteil, insbesondere dem Träger, vorbeigeführt wird und/oder nicht direkt aufgelegt oder eingelegt wird. Beispielsweise kann bei einer derartigen Ausgestaltung das elektronische Bauteil neben einem elektrischen Leiter, der weitergeführt wird, angeordnet werden und/oder zwischen zwei parallel geführte elektrische Leiter angeordnet werden. Insbesondere sind hierbei keine freien Enden nötig. Bei einer derartigen Ausgestaltung können beispielsweise Reihenschaltungen von elektronischen Bauteilen entlang einer oder mehrerer Erstleiter erfolgen. Die Kontaktierung von elektronischem Bauteil und erstem Leiter, der außerhalb und/oder parallel zum elektronischen Bauteil liegt, erfolgt hierbei durch das elektrisch leitfähige Garn, insbesondere auch durch Versticken. Hierbei werden beispielsweise eine oder mehrere Schlaufen beziehungsweise Maschen gestickt, wobei der elektrische Leiter und/oder der Kontaktierungsabschnitt von dieser oder diesen Maschen und/oder Schlaufen umfasst werden. Insbesondere ist es vorgesehen, dass für einen nicht eingelegten elektrischen Leiter in eine Ausnehmung, insbesondere falls der elektrische Leiter außerhalb des Trägers liegt, zur Zug- und/oder Verlustentlastung des elektrischen Leiters das freie Ende gewellt oder schneckenförmig ausgebildet und/oder gebogen wird, sodass das freie Ende nicht aus einer Lasche und/oder Schlaufe des Fixierfadens herausrutschen kann und so eine Unterbrechung der Stromversorgung bewirkt.

Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine elektronische Anordnung. Die elektronische Anordnung ist insbesondere erhältlich und/oder Resultat des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche beziehungsweise wie vorher beschrieben. Die elektronische Anordnung umfasst ein flexibles Flächengebilde, insbesondere ein Textil, Gewirk, Vlies oder Gestrick. Ferner umfasst die elektronische Anordnung mindestens ein elektronisches oder mehrere elektronische Bauteile. Das elektronische Bauteil ist auf dem flexiblen Flächengebilde angeordnet und/oder befestigt. Der erste elektrische Leiter, insbesondere ein üblicher elektrischer Draht, Litze oder Metallband, ist in elektrischem Kontakt mit dem elektronischen Bauteil. Der elektronische und/oder elektrische Kontakt zwischen erstem Leiter und elektronischem Bauteil erfolgt über ein elektrisch leitfähiges Garn. Das elektrisch leitfähige Garn weist vorzugsweise eine geringere elektrische Leitfähigkeit auf, als der erste Leiter.

Besonders bevorzugt ist es, dass die elektronische Anordnung und/oder das Flächengebilde als ein Textil, insbesondere Smart-Textil, ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist es, dass die elektronische Anordnung und/oder das Flächengebilde ein Bekleidungsstück, beispielsweise Handschuh, Socke, Ober oder Unterwäsche bildet. Weitere Vorteile, Wirkungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Figuren und deren Beschreibung. Dabei zeigen:

Figur 1 Draufsicht auf eine elektronische Anordnung als ein Ausführungsbeispiel;

Figur 2 Seitenansicht der elektronischen Anordnung aus Figur 1;

Figur 3 Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer elektronischen Anordnung;

Figur 4 Ausschnitt einer Draufsicht auf eine elektronische Anordnung als ein weiteres Ausführungsbeispiel.

Figur 1 zeigt einen Ausschnitt einer Draufsicht auf eine elektronische Anordnung, erhältlich aus dem Verfahren wie vorher beschrieben, als ein erstes Ausführungsbeispiel. Die elektronische Anordnung umfasst ein flexibles Flächengebilde 1. Das flexible Flächengebilde 1 ist beispielsweise ein Textil, wobei das Textil zugeschnitten sein kann, vernäht sein kann, beispielsweise als Handschuh oder eine Stoffbahn. Das Flächengebilde 1 ist vorzugsweise ein Gestrick und/oder ein Textil aus nicht elektrisch leitfähigen Fasern und/oder Garnen, beispielsweise aus Baumwolle oder Kunststofffasern. Das flexible Flächengebilde 1 kann alternativ oder ergänzend elektrisch leitfähige Garne umfassen, beispielsweise für eine elektrische Abschirmung oder elektrische Versorgung.

Auf dem flexiblen Flächengebilde 1 sind zwei erste Leiter 2 angeordnet. Die ersten Leiter 2 sind als Drähte, beispielsweise Kupferdrähte, ausgebildet. Die Leiter 2 können nach außen elektrisch isoliert oder abisoliert sein. Die Führung der ersten Leiter 2 erfolgt auf dem flexiblen Flächengebilde 1. Dies kann beispielsweise auf einer Außen- oder Innenseite des Flächengebildes 1 erfolgen, insbesondere, wenn hieraus ein Kleidungsstück, beispielsweise Handschuh, gefertigt ist und/oder wird. Die Führung des Leiters 2 erfolgt vorzugsweise gerade. Der elektrische Leiter 2 ist insbesondere biegesteif ausgebildet. Der elektrische Leiter 2 weist eine elektrische Leitfähigkeit auf, wobei die elektrische Leitfähigkeit eine Leitfähigkeit eines Metalldrahtes wie Kupfer, Silber oder Gold aufweist. Der erste Leiter 2 ist mittels Fixierfäden 3 auf dem Flächengebilde 1 befestigt. Die Fixierfäden sind vorzugsweise Natur- oder Kunststofffäden, insbesondere elektrisch isolierende. Mittels des Fixierfadens ist der Leiter 2 auf das Flächengebilde 1 genäht und/oder gestickt. Insbesondere bildet der Fixierfaden, der über den Leiter 2 geführt wird, eine Schlaufe und/oder Masche, die den Leiter 2 auf dem Flächengebilde 1 befestigt und/oder hält. Der Leiter 2 dient der Strom- und/oder Spannungsversorgung des elektrischen Bauteils 4. Dabei erfolgt die Strom- und/oder Spannungsversorgung von einer Strom- und/oder Spannungsquelle zu dem Bauteil 4.

Der erste Leiter 2 weist ein freies Ende 5 auf. Das freie Ende 5 ist insbesondere ein elektrisch leitfähiges Ende, beispielsweise abisoliert. Das freie Ende 5 ist am Ort des elektrischen Bauteils 4 angeordnet.

Das elektrische Bauteil 4 weist einen Träger 6 und ein funktionales Element 7 auf. Der Träger 6 ist beispielsweise als eine Platine ausgebildet. Der Träger 6 kann insbesondere auch als ein textiler und/oder folienförmiger Träger ausgebildet sein. Auf dem Träger 6 sind Leiterbahnen 8 angeordnet. Die Leiterbahnen dienen der Kontaktierung und/oder Stromversorgung des funktionellen Elements 7. Die Leiterbahn verbindet dabei Kontaktierungsabschnitte 9 mit dem funktionellen Element 7. Die Kontaktierungsabschnitte 9 sind beispielsweise als Kontaktpads ausgebildet. Die Kontaktierungsabschnitte 9 weisen eine Bohrung auf, wobei die Bohrung mindestens teilweise metallisiert und/oder elektrisch leitfähig ausgebildet ist. Durch die Kontaktierungsabschnitte 9 kann eine Durchführung eines leitfähigen Garns 10 erfolgen.

Zwischen den Kontaktierungsabschnitten 9 ist jeweils eine Aussparung 11 angeordnet. Die Aussparung 11 ist beispielsweise als eine Ausnehmung und/oder als ein Durchbruch durch den Träger 6 ausgebildet.

In die Aussparungen 11 ist jeweils das freie Ende 5 des elektrischen Leiters 2 eingelegt. Durch die Aussparung ist der Leiter 2 zumindest gegen ein Verrutschen und/oder Herausrutschen innerhalb der Ebene des Trägers 6 teilweise geschützt. Um ein Herausrutschen des freien Endes 5 des Leiters 2 aus der Aussparung 11 zu vermeiden, wird das elektrisch leitfähige Garn durch die Kontaktierungsabschnitte 9 geführt und über das freie Ende des Leiters 2. Das elektrisch leitfähige Garn wird nach unten durch das Flächengebilde 1 geführt, sodass das elektrisch leitfähige Garn 10 den Leiter, insbesondere das freie Ende 5, in der Aussparung verliersicher hält und insbesondere auf und/oder gegen das Flächengebilde 1 drückt.

Die elektrische Kontaktierung des elektrischen Leiters 3 mit dem elektrischen Bauteil 4 und insbesondere mit dem funktionellen Element 7 erfolgt durch das elektrisch leitfähige Garn 10. Die Verbindung erfolgt hierbei zwischen Kontaktierungsabschnitt 9 und dem freien Ende 5. Diese Verbindung, insbesondere sehr kurze Verbindungslänge, wird durch das elektrisch leitfähige Garn 10 gebildet. Das elektrisch leitfähige Garn 10 weist eine geringere Leitfähigkeit als der erste Leiter 2 auf. Jedoch ist die Verlustleistung, die durch die Verwendung des elektrisch leitfähigen Garns 10 erfolgt, auf diese geringe Distanz vernachlässigbar und kann durch Ausbildung mehrerer Schlaufen des Garnes 10 durch die Kontaktierungsabschnitte 9 und über das freie Ende 5 minimiert werden. Durch die Verwendung des Leiters 2 mit besserer Leitfähigkeit kann die Verlustleistung durch die Stromführung auf dem Flächengebilde 1, die meist längere Distanzen zu überwinden hat, reduziert.

Figur 2 zeigt eine Seitenansicht, insbesondere Schnittdarstellung, der elektronischen Anordnung aus Figur 1. Dabei ist erkenntlich, dass der elektrische Leiter 2, insbesondere das freie Ende, verliersicher, formschlüssig und insbesondere kraftschlüssig in der Aussparung 11 gehalten wird. Der Leiter 2 ist in die Aussparung 11 eingelegt und wird zu den Seiten durch den Träger 6 begrenzt. Nach unten ist die Position des Leiters 2 durch das flexible Flächengebilde 1 begrenzt. Nach oben erfolgt die Begrenzung der Aussparung 11 und/oder der Position des Leiters 2 durch das flexible und elektrisch leitfähige Garn 10. Das Garn 10 wird dabei durch das Flächengebilde 1 nach unten geführt, sodass durch dieses ein Anpressen des Leiters 2 das Flächengebilde 1 erfolgt. Die Kontaktierung von elektrischem Leiter 2 und elektrischem Bauteil 4, insbesondere funktionellem Element 7, erfolgt durch das leitfähige Garn 10. Das Garn 10 bildet hierbei eine elektrische Verbindung zwischen Leiter 2 und Kontaktierungsabschnitten 9, die hier als Bohrungen mit Metallisierung ausgebildet sind. Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer elektronischen Anordnung in einem Querschnitt wie Figur 2. Im Unterschied zu Figur 2 ist die Aussparung 11 hier tunnelförmig ausgebildet, beispielsweise als ein Sackloch. Das Sackloch ist in diesem Ausführungsbeispiel jedoch zur Unterseite, hier dem Flächengebilde 1, nicht begrenzt und offen. Alternativ kann auch hier eine Begrenzung zum Flächengebilde 1 erfolgen. Die Aussparung 11 ist ferner nach oben durch einen Trägerabschnitt 12 begrenzt. Der Leiter 2 ist in die Aussparung 11 eingesteckt oder gelegt, wobei das elektrisch leitfähige Garn 10 über den Trägerabschnitt 12 geführt ist. Die Führung des Garns erfolgt hierbei von unten durch das Flächengebilde 1 durch die Kontaktierungsabschnitte 9, über den Trägerabschnitt 12 durch den Kontaktierungsabschnitt 9 nach unten durch das Flächengebilde 1. Somit wird eine Fixierung des Leiters 2 in der Aussparung 11 durch die Fixierung des Trägerabschnitts 12 ermöglicht. Insbesondere wird hierdurch der Trägerabschnitt 12, insbesondere die Innenseite der Aussparung 11, gegen den Leiter 2 gedrückt und/oder gepresst. Beispielsweise ist die Oberseite der Aussparung 11, auch Tunneloberseite genannt, elektrisch leitfähig ausgebildet und wird durch das elektrisch leitfähige Garn gegen den Leiter 2 gedrückt, sodass die Kontaktierung von Leiter, insbesondere zusätzlich zur Kontaktierung, über die Kontaktabschnitte 9, durch diesen Abschnitt erfolgt.

Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer elektronischen Anordnung. Bei dieser Anordnung ist das elektronische Bauteil, insbesondere der Träger, gleich oder analog zu denen aus Figuren 1, 2 und 3 ausgebildet. Der erste Leiter 2 endet hierbei nicht am Ort des elektronischen Bauteils 4. Der Leiter 2 wird hierbei weiter, insbesondere vorbei an dem elektronischen Bauteil 4, geführt. Zur elektrischen Kontaktierung des Bauteils 4 und dem Leiter 2 wird elektrisch leitfähiges Garn 10 verwendet. Dabei wird durch Sticken, Nähen oder Schlaufenbildung eine Verbindung von elektrischem Leiter 2 und Kontaktierungsabschnitt 9 gebildet. Beispielsweise wird mittels des elektrischen Garns 10, das über den elektrischen Leiter 2 geführt wird, eine Schlaufe oder Masche gebildet. Diese Masche oder Schlaufe kann fortgeführt werden, oder unterbrochen durch einen Unterstich in den Kontaktierungsabschnitt 9 geführt werden. Durch dieses Sticken und/oder Nähen wird sowohl der Leiter 2 durch das elektrisch leitfähige Garn 10 nochmal auf dem Flächengebilde 1 fixiert, als auch der Träger 6 und das elektronische Bauteil 4 wird dadurch auf dem Flächengebilde 1 fixiert.