将柔性导电线连接到刚性电路板是一个关键的结构挑战，因为这些导线本身很脆弱，无法直接焊接到硬质元件上。为了解决这个问题，热熔胶被涂覆在连接节点上，提供必要的机械加固和电气绝缘，防止接头松动。然后，在胶水上添加热缩管，以显著提高拉伸强度和耐磨性，确保连接能够承受日常穿着的物理应力。
柔软纺织品与刚性电子设备之间的界面是一个高风险的故障点。这种两步加固工艺将脆弱的电接触转化为坚固的结构连接，即使在剧烈活动中也能确保稳定的数据收集。
核心挑战：材料不匹配
导电线的脆弱性
与标准的铜线不同，柔性导电缝纫线缺乏足够的结构完整性来承受直接连接到刚性材料上。
在不冒着立即断裂或连接不良的风险的情况下，无法以传统方式直接将它们焊接到电路板上。
运动的应力
可穿戴技术会受到持续的身体运动、弯曲和拉伸。
如果没有加固，这些运动产生的能量会在连接点产生应力集中，导致接头松动或完全断裂。
热熔胶的作用
机械加固
涂抹热熔胶在连接节点处形成一个坚固的锚点。
这会将机械负载从脆弱的导线-电路板接触点转移开，吸收由运动引起的应力。
电气绝缘
除了物理强度，胶水还能封装连接点。
这提供了重要的电气绝缘，防止暴露的导电线接触其他元件或导电元件时可能发生的短路。
热缩管的功能
提高拉伸强度
虽然胶水固定了接头，但热缩管充当外部外骨骼。
它压缩整个组件，显著提高拉伸强度，使导线不易从胶水中拉出。
提高耐磨性
可穿戴设备会与皮肤或其他织物层持续摩擦。
热缩管保护下方的胶水和导线免受磨损，确保连接在复杂的穿着环境中保持完好。
理解权衡
增加体积和刚性
虽然这种方法确保了耐用性，但不可避免地会增加连接点的体积。
胶水和热缩管的组合会形成一个小的、刚性的“胶囊”，可能会干扰非常轻薄织物的垂坠感，或者在放置在敏感区域时引起轻微不适。
维修困难
一旦胶水固化且热缩管收缩，连接就变得永久固定。
修改或修复接头需要切除加固部分，这在不损坏底层电路板或导线的情况下可能很困难。
确保连接的寿命
为了确保您的可穿戴电子设备可靠运行，请评估您的具体要求：
- 如果您的主要重点是高强度活动：使用热熔胶和热缩管，以最大限度地提高拉伸强度，并防止在剧烈运动中丢失数据。
- 如果您的主要重点是元件安全：优先考虑热熔胶的应用，以确保节点完全绝缘并防止短路。
通过将连接视为一个结构系统，而不仅仅是电气系统，您可以确保您的可穿戴设备在任何环境中都保持坚固。
总结表：
| 组件 | 主要功能 | 关键优势 |
|---|---|---|
| 热熔胶 | 机械锚固和绝缘 | 防止松动和短路 |
| 热缩管 | 外部保护 | 提高拉伸强度和耐磨性 |
| 导电线 | 信号传输 | 为智能纺织品提供灵活性 |
| 刚性电路板 | 数据处理 | 作为设备的电子大脑 |
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参考文献
- Wei Guo, Lei Jing. PIFall: A Pressure Insole-Based Fall Detection System for the Elderly Using ResNet3D. DOI: 10.3390/electronics13061066
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .
