KR20120072506A - Manufacturing method for garment type pressure sensor package - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A fabric type pressure sensor package and a manufacturing method thereof are provided to minimize influences caused by humidity by providing a signal line and a pressure sensor including an insulating layer as a package. CONSTITUTION: A fabric type pressure sensor package manufacturing method is as follows. A metallic fiber which fiber is covered is woven in an oblique direction and a weft direction so that a pressure sensor is prepared(S110). A part of one side of an oblique bunch and a part of one side of a weft bunch of the pressure sensor are peeled(S120). A part of the other side of the oblique bunch a part of the other side of the weft bunch of the pressure sensor are fixed to a base fabric plate in general thread(S130). An electrode unit is formed by embroidering the peeled each one side of the oblique bunch and weft bunch with conductive thread(S140). A signal line is formed by embroidering with the conductive thread to be extended from the electrode unit.

Description

직물형 압력센서 패키지 및 그 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR GARMENT TYPE PRESSURE SENSOR PACKAGE}Fabric pressure sensor package and its manufacturing method {MANUFACTURING METHOD FOR GARMENT TYPE PRESSURE SENSOR PACKAGE}

본 발명은 압력을 감지하는 센서에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 섬유로 피복된 금속사로 제직되어 정전용량 방식으로 동작하는 직물형 압력센서 패키지 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor for sensing pressure, and more particularly, to a woven pressure sensor package and a method of manufacturing the same, which is woven from fiber-coated metal yarn to operate in a capacitive manner.

최근 스마트 의류에 대한 관심이 높아지고 있다. 스마트 의류를 구현하기 위해서는 사용자의 터치 동작을 감지할 수 있는 압력센서가 필요하다. 압력센서는 압전방식이 널리 보급되어 있다. 일반적인 압전 방식의 센서는 압전재료가 2개의 전극판 사이에 개재된 구조를 취하는데, 스마트 의류에 채용되기 위해서는 유연성이 크게 개선되어야 한다.Recently, interest in smart clothing is increasing. In order to implement smart clothing, a pressure sensor capable of detecting a user's touch motion is required. The piezoelectric method is widely used in pressure sensors. In general, piezoelectric sensors have a structure in which piezoelectric materials are interposed between two electrode plates, and flexibility must be greatly improved to be adopted in smart clothing.

유연성이 개선된 압력센서에 관한 선행문헌으로는 공개특허 제2007-7809호 "직물형 터치 센서" 등이 있다. 도 1을 참조하면, 선행문헌이 개시하는 센서는 제1 및 제2 외부 도전성 층(12, 14)과 이들 사이에 개재되는 제3 층(16)으로 구성되며, 제3 층은 압전 저항 재료(18)로 코팅된 비도전성 직물이다. 즉, 선행문헌은 주지된 압전방식의 압력센서 구조를 이용하되, 전극판(12, 14)을 얇게 필름화하고, 이 필름화된 전극판 사이에 개재되는 압전재료(18)를 직물을 매개로 필름화함으로써 유연성을 높인 것이다. 그러나 선행문헌에 개시된 압력센서는 고가의 압전재료가 포함되어야 하고 제조가 용이하지 않다.Prior art related to a pressure sensor with improved flexibility is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2007-7809, "Textile Touch Sensor." Referring to FIG. 1, the sensor disclosed in the prior document is composed of first and second outer conductive layers 12 and 14 and a third layer 16 interposed therebetween, the third layer comprising a piezo resistor ( 18) coated non-conductive fabric. That is, the prior art uses a well-known piezoelectric pressure sensor structure, but forms a thin film of the electrode plate (12, 14), and the piezoelectric material (18) interposed between the filmed electrode plate through the fabric. It is to increase flexibility by filming. However, the pressure sensor disclosed in the prior document should include an expensive piezoelectric material and is not easy to manufacture.

따라서 압전재료가 필요치 않은 정전용량 방식의 직물형 압력센서에 대한 연구가 진행되고 있다. 정전용량 방식의 압력센서는 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이 섬유피복된 금속사로 제직되며, 경사와 위사 사이의 거리변화(d1, d2)에 따라 정전용량이 변화하는 구조이다. 즉, 정전용량의 변화를 측정하면 압력센서에 가해진 압력의 유무를 식별할 수 있는 것이다.Therefore, research on capacitive textile pressure sensors that do not require piezoelectric materials is being conducted. The capacitive pressure sensor is woven from a fiber-coated metal yarn, as illustrated in FIGS. 2 and 3, and has a structure in which the capacitance changes according to the distance change d1 and d2 between the warp and the weft yarn. In other words, by measuring the change in capacitance it is possible to identify the presence or absence of pressure applied to the pressure sensor.

상기한 정전용량 방식의 직물형 압력센서는 전자회로, 이를테면 위에서 언급한 정전용량의 변화를 측정하는 기능이 구현된 회로와 연결되어 동작하게 된다. 이를 위해 압력센서에는 경사들을 연결하는 전극부와 위사들을 연결하는 전극부가 구비되어야 하고, 전극부와 상기 전자회로를 연결하는 신호선로가 구비되어야 한다.The capacitive textile pressure sensor operates in connection with an electronic circuit, for example, a circuit in which a function of measuring the change in capacitance mentioned above is implemented. To this end, the pressure sensor should be provided with an electrode part for connecting the warp yarns and an electrode part for connecting the weft yarns, and a signal line for connecting the electrode part and the electronic circuit.

전극부 형성 방법으로는 직물형 압력센서의 경사와 위사들 일측을 일부 박피하고, 솔더페이스트(solder paste)를 이용하여 노출된 금속사들을 전극판에 부착하는 방법이 있다. 직물형 압력센서의 형상을 사각형이라 가정하면, 상측 또는 하측에 하나의 전극판 그리고 좌측 또는 우측에 또 하나의 전극판이 구비된다. 그러나 솔더페이스트를 경화하기 위해서는 인두 등의 가열수단이 필요하므로 직물형 압력센서에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있고, 각각의 전극판은 직물형 압력센서의 전반적인 유연성을 저해한다.As an electrode part forming method, there is a method of partially peeling one side of the warp and weft yarns of the fabric type pressure sensor, and attaching the exposed metal yarns to the electrode plate using solder paste. Assuming that the shape of the fabric pressure sensor is a quadrangle, one electrode plate is provided on the upper side or the lower side and another electrode plate on the left side or the right side. However, in order to harden the solder paste, a heating means such as a soldering iron is required, which may adversely affect the fabric pressure sensor, and each electrode plate impairs the overall flexibility of the fabric pressure sensor.

상기한 신호선로를 형성하는 방법으로는 별도의 피복전선을 이용하거나, 금속 패턴을 부착하는 방법이 있다. 그러나 피복전선을 전극부에 연결하기 위해서는 솔더링(soldering)이 필요하다. 금속 패턴의 경우에는 직물형 압력센서의 유연성을 저해할 수 있다.As a method of forming the signal line, a separate coated wire is used or a metal pattern is attached. However, soldering is required to connect the coated wire to the electrode part. In the case of a metal pattern may impair the flexibility of the fabric type pressure sensor.

대한민국 공개특허 제10-2007-0007809호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2007-0007809

본 발명의 목적은 전극부 형성에 솔더페이스 등의 접합재나 가열이 필요치 않은 직물형 압력센서 패키지 제조방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a fabricated pressure sensor package manufacturing method that does not require a bonding material such as solder face or heating to form the electrode portion.

본 발명의 또 다른 목적은 유연성을 저해하지 않으면서 전자회로와의 접속이 용이한 직물형 압력센서 패키지 제조방법을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a fabricated pressure sensor package manufacturing method that can be easily connected to an electronic circuit without impairing flexibility.

본 발명의 또 다른 목적은 습기 등의 영향을 줄일 수 있는 직물형 압력센서 패키지 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention to provide a fabric pressure sensor package manufacturing method that can reduce the influence of moisture.

본 발명에 의해 제조되는 직물형 압력센서는 패키지 유무에 따라 2가지 형태로 구분된다. 본 발명에서 언급되는 패키지는 기본적으로 직물형 압력센서를 비롯하여 전자회로와의 연결을 위한 신호선로 및 커넥터가 단일의 베이스 직물 상에 모두 구비되는 것을 의미한다. 패키지가 아닌 경우는 직물형 압력센서만을 의미한다.Fabric type pressure sensor manufactured by the present invention is classified into two types depending on the presence or absence of a package. The package referred to in the present invention basically means that all of the signal lines and connectors for connection with electronic circuits, including the fabric pressure sensor, are provided on a single base fabric. If not a package, it means only a fabric pressure sensor.

우선, 본 발명의 일 관점에 따른 직물형 압력센서 패키지 제조방법은, 섬유피복된 금속사를 경사 방향과 위사 방향으로 제직하여 압력센서를 준비하는 제1 단계와, 상기 압력센서의 경사 다발 일측의 일부와 위사 다발 일측의 일부를 박피하는 제2 단계와, 일반사를 이용하여 상기 압력센서의 경사 다발 타측과 위사 다발 타측을 베이스 직물판에 고정하는 제3 단계와, 도전사를 박피된 상기 경사 다발 일측과 위사 다발의 일측에 자수하여 전극부를 형성하는 제4 단계와, 도전사를 상기 전극부로부터 연장되도록 자수하여 신호선로를 형성하는 제5 단계로 이루어진다.First, the fabricated pressure sensor package manufacturing method according to an aspect of the present invention, the first step of preparing a pressure sensor by weaving the fiber-coated metal yarn in the inclined direction and the weft direction, and one side of the inclined bundle of the pressure sensor A second step of peeling a portion and a part of the weft bundle one side, a third step of fixing the other side of the inclined bundle of the pressure sensor and the other side of the weft bundle to the base fabric plate using a general yarn, and the inclined bundle of the conductive yarn peeled off And a fourth step of forming an electrode part by embroidering on one side and one side of the weft bundle, and a fifth step of forming a signal line by embroidering a conductive yarn to extend from the electrode part.

일 관점에 따른 직물형 압력센서 패키지 제조방법은, 상기 베이스 직물판의 상부와 하부에 절연층을 형성하는 제6 단계와, 상기 신호선로 상에 전자회로의 탈부착을 위한 커넥터를 부착하는 제7 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제6 단계는 베이스 직물판의 상부와 하부에 폴리우레탄을 도포하는 단계이거나, 상기 베이스 직물판의 상부와 하부에 폴리우레탄 필름을 적층하는 단계일 수 있다.Fabrication type pressure sensor package manufacturing method according to one aspect, the sixth step of forming an insulating layer on the upper and lower portions of the base fabric plate, and the seventh step of attaching a connector for detachable electronic circuit on the signal line It may further include. Here, the sixth step may be a step of applying a polyurethane on the top and bottom of the base fabric plate, or may be a step of laminating a polyurethane film on the top and bottom of the base fabric plate.

한편, 본 발명의 다른 관점에 따른 직물형 압력센서 제조방법은, 섬유피복된 금속사를 경사 방향과 위사 방향으로 제직하여 판형의 센서를 준비하는 단계와, 상기 센서의 경사 다발 일측 일부와 위사 다발 일측 일부를 박피하는 단계와, 상기 경사 다발 일측 및 위사 다발 일측의 박피된 부분 하부 각각에 보조 직물판을 배치하는 단계와, 도전사로 상기 경사 다발 일측과 상기 위사 다발 일측에 노출된 금속사와 상기 보조 직물판을 함께 자수하여 전극부를 형성하는 단계로 이루어진다.On the other hand, the fabricated pressure sensor manufacturing method according to another aspect of the present invention, the step of preparing a plate-shaped sensor by weaving the fiber-coated metal yarn in the inclined direction and weft direction, a portion of one side and the weft bundle of the inclined bundle of the sensor Peeling a portion of one side, and arranging an auxiliary fabric plate in each of the lower portion of the inclined bundle on one side of the inclined bundle and the weft bundle, and the metal yarn exposed to one side of the inclined bundle and the weft bundle as a conductive yarn and the auxiliary. Embroidery fabric plate together to form an electrode portion.

본 발명에 따르면, 절연층을 포함하여 압력센서와 신호선로가 패키지로 제공되므로 습기에 의한 영향을 최소화할 수 있다. 압력센서의 전극부와 이 전극부로터 연장되는 신호선로는 도전사의 자수를 통해 형성되므로 제조상의 편의성은 물론이고 접점 불량으로 인한 노이즈 발생을 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명의 압력센서 패키지는 커넥터, 특히 스냅 단추 방식의 커넥터가 제공되므로 전자회로와의 탈부착이 용이하다. 그리고 전극부를 구비한 압력센서 자체는 단위부품으로 제공될 수 있다.According to the present invention, since the pressure sensor and the signal line are provided as a package including an insulating layer, the influence of moisture can be minimized. Since the electrode part of the pressure sensor and the signal line extending from the electrode part are formed through the embroidery of the conductive yarn, it is possible to minimize the generation of noise as well as the convenience of manufacturing. In addition, the pressure sensor package of the present invention is provided with a connector, in particular a snap button type connector is easy to attach and detach from the electronic circuit. And the pressure sensor itself with an electrode portion may be provided as a unit component.

도 1은 대한민국 공개특허 제10-2007-0007809호의 대표도면.
도 2는 섬유피복된 금속사로 제직되는 정전용량 방식의 압력센서를 나타낸 예시도.
도 3은 도 2의 작동원리(정전용량의 변화)를 설명하기 위한 예시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 압력센서 패키지의 구성도.
도 5는 도 4의 압력센서를 나타낸 예시도.
도 6은 도 4의 압력센서 패키지를 제조하기 위한 주요 공정도.
도 7은 도 6의 단계 110 및 단계 120을 설명하기 위한 예시도.
도 8은 도 6의 단계 130을 설명하기 위한 예시도.
도 9는 도 6의 단계 140을 설명하기 위한 예시도.
도 10은 도 6의 단계 150을 설명하기 위한 예시도.
도 11은 도 6의 단계 160을 설명하기 위한 예시도.
도 12는 도 6의 단계 170을 설명하기 위한 예시도.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 압력센서의 구성도.
도 14는 도 13의 압력센서를 제조하기 위한 주요 공정도.
도 15는 도 14의 단계 230을 설명하기 위한 예시도.1 is a representative view of the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2007-0007809.
Figure 2 is an exemplary view showing a capacitive pressure sensor woven into a fiber-coated metal yarn.
3 is an exemplary view for explaining the principle of operation (change in capacitance) of FIG.
4 is a configuration diagram of a pressure sensor package according to a first embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view showing a pressure sensor of FIG.
6 is a main process diagram for manufacturing the pressure sensor package of FIG.
FIG. 7 is an exemplary diagram for describing steps 110 and 120 of FIG. 6.
FIG. 8 is an exemplary diagram for describing step 130 of FIG. 6.
9 is an exemplary diagram for describing step 140 of FIG. 6.
10 is an exemplary diagram for describing step 150 of FIG. 6.
FIG. 11 is an exemplary diagram for describing step 160 of FIG. 6.
12 is an exemplary diagram for describing step 170 of FIG. 6.
13 is a configuration diagram of a pressure sensor according to a second embodiment of the present invention.
14 is a main process diagram for manufacturing the pressure sensor of FIG.
FIG. 15 is an exemplary diagram for describing step 230 of FIG. 14.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. It should be noted that, if it is determined that the detailed description of the known functions and the configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 제1 실시예에 따라 제조된 직물형 압력센서 패키지(이하, '압력센서 패키지'라 한다)는 첨부도면 도 4에서 부재부호 '100'으로 통칭되어 있다. 압력센서 패키지(100)는 베이스 직물판(110), 압력센서(120), 신호선로(130) 및 상하부 절연층(140)으로 이루어진다. 도면에서 장방형으로 예시된 베이스 직물판(110)은 절연 특성을 가지는 일반 직물로서, 상기한 압력센서(120), 신호선로(130), 절연층(140)을 구비하기 위한 토대가 된다.Fabric-type pressure sensor package (hereinafter, referred to as "pressure sensor package") manufactured according to the first embodiment of the present invention is referred to collectively by the reference numeral '100' in the accompanying drawings. The pressure sensor package 100 includes a base fabric plate 110, a pressure sensor 120, a signal line 130, and upper and lower insulating layers 140. The base fabric plate 110 illustrated as a rectangle in the drawing is a general fabric having an insulating property, and serves as a foundation for providing the pressure sensor 120, the signal line 130, and the insulating layer 140.

압력센서(120)는 섬유피복된 금속사를 이용하여 경사방향과 위사방향으로 제직된 혹은 편직된 센서이다. '섬유피복된 금속사'란 도 3에 예시된 바와 같은 시스-코어(sheath-core)구조로서, 코어인 금속사가 섬유로 피복되어 있음을 의미한다. 도 5는 제직된 압력센서(120)를 예시한 도면이다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위한 목적으로 경사방향의 섬유피복된 금속사들(122)을 '경사 다발'로, 위사방향의 섬유피복된 금속사들(124)을 '위사 다발'로 지칭하기로 한다.The pressure sensor 120 is a sensor that is woven or knitted in the warp direction and the weft direction using a fiber coated metal yarn. 'Fiber-coated metal yarn' is a sheath-core structure as illustrated in FIG. 3, and means that the core metal yarn is coated with fibers. 5 illustrates a woven pressure sensor 120. In the present specification, for the convenience of description, the fiber-coated metal yarns 122 in the inclined direction will be referred to as 'tilt bundles', and the fiber-coated metal yarns 124 in the weft direction will be referred to as 'weft bundles'.

다시 도 4를 참조하면, 압력센서(120)는 경사 다발(122)의 일측에 경사 전극부(22)를 구비하고, 위사 다발(124)의 일측에 위사 전극부(24)를 구비한다. 이들 전극부(22, 24)는 피복되지 않은 도전사를 이용한 자수(embroidery)를 통해 형성된다. 물론, 전극부를 형성하기 전에 상기 경사 다발(122) 일측의 일부와 위사 다발(124) 일측의 일부를 박피(예: 레이저를 이용한 박피)하여 금속사를 노출시켜야 한다. 도전사로는 무전해 도금에 따른 전도성 섬유(예: 나일론 섬유에 은(Ag)을 무전해 도금) 또는 피복되지 않은 금속사가 이용될 수 있다. 전극부(22, 24)는 압력센서(120) 일측의 길이방향으로 일정 면적을 가진다. 여기서 '일정 면적'의 너비는 상기 박피된 부분(노출된 금속사)의 길이로 이해해도 좋으며, 이와 같은 면적은 전극부(22, 24)의 전체적인 저항을 줄인다.Referring back to FIG. 4, the pressure sensor 120 includes an inclined electrode portion 22 on one side of the inclined bundle 122, and a weft electrode portion 24 on one side of the weft bundle 124. These electrode portions 22, 24 are formed by embroidery using an uncoated conductive yarn. Of course, before forming the electrode portion, a portion of one side of the inclined bundle 122 and a portion of one side of the weft bundle 124 should be peeled (eg, peeled using a laser) to expose the metal yarn. As the conductive yarn, conductive fibers according to electroless plating (for example, electroless plating of silver (Ag) on nylon fibers) or uncoated metal yarn may be used. The electrode parts 22 and 24 have a predetermined area in the longitudinal direction of one side of the pressure sensor 120. The width of the 'constant area' may be understood as the length of the exfoliated portion (exposed metal yarn), and such area reduces the overall resistance of the electrode portions 22 and 24.

상술한 압력센서(120)는 전자회로(1)와 연결되어 센서로서 기능하게 된다. 전자회로(1)는 발진회로, 전류/전압 변환회로, 필터회로, 증폭회로, 검출회로 등을 포함하여 상기 압력센서(120)의 정전용량 변화를 감지 및 측정하는 회로로 이해해도 좋다. 신호선로(130)는 압력센서(120)에 형성된 전극부(22, 24) 각각으로부터 소정 경로로 연장된다. 본 발명의 신호선로(130)는 도전사를 이용한 자수를 통해 형성된다. 신호선로(130) 상에는, 바람직하게 연장선단에는 상기 전자회로(1)와의 접속을 위한 커넥터(132)가 구비된다. 이 커넥터는 도전성 재질로서 전자회로(1)와의 탈부착 용이성을 위해 스냅 단추(snap button) 구조를 취해도 좋다. 이 경우에는 전자회로(1)의 커넥터(미도시) 역시 동일한 구조가 되어야 함은 물론이다. 이를테면, 신호선로(130)에 구비되는 커넥터(132)와 전자회로(1)에 구비되는 커넥터는 암수 결합된다.The pressure sensor 120 described above is connected to the electronic circuit 1 to function as a sensor. The electronic circuit 1 may be understood as a circuit for detecting and measuring a change in capacitance of the pressure sensor 120 including an oscillation circuit, a current / voltage conversion circuit, a filter circuit, an amplification circuit, a detection circuit, and the like. The signal line 130 extends in a predetermined path from each of the electrode portions 22 and 24 formed in the pressure sensor 120. The signal line 130 of the present invention is formed through embroidery using a conductive yarn. On the signal line 130, a connector 132 for connection with the electronic circuit 1 is preferably provided at the extension end. The connector may have a snap button structure as a conductive material for ease of attachment and detachment with the electronic circuit 1. In this case, of course, the connector (not shown) of the electronic circuit 1 should also have the same structure. For example, the connector 132 provided in the signal line 130 and the connector provided in the electronic circuit 1 are male and female.

참고로 상술한 구성의 압력센서 패키지(100)는 도전사의 자수를 통해 전극부 및 신호선로가 형성되는 바, 단락(쇼트) 방지를 위해 베이스 직물판(110) 상부와 하부에 절연층(140) 마련된다. 따라서 상하부의 절연층(140)은 앞서 언급한 단락 방지 기능은 물론이고 습기 등에 의한 압력센서(120)의 오작동 가능성을 최소화한다. 아래에서 상세히 설명되겠지만 절연층(140)은 상기 커넥터(132)가 구비되기 전에 도포 또는 적층된다.
For reference, the pressure sensor package 100 having the above-described configuration is formed with an electrode part and a signal line through the embroidery of the conductive yarn, and an insulating layer 140 is formed on the upper and lower portions of the base fabric plate 110 to prevent short circuits. Prepared. Therefore, the upper and lower insulating layers 140 minimize the possibility of malfunction of the pressure sensor 120 due to moisture, as well as the aforementioned short circuit protection function. As will be described in detail below, the insulating layer 140 is applied or laminated before the connector 132 is provided.

이하, 도 6 내지 도 12를 참조하여, 상술한 구성을 가지는 제1 실시예에 따른 압력센서 패키지의 제조방법에 대해 설명한다. 도 6은 제1 실시예에 따른 주요 공정도이고, 도 7 내지 도 12는 도 6의 세부 단계를 설명하기 위한 예시도이다.Hereinafter, a method of manufacturing the pressure sensor package according to the first embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 6 to 12. 6 is a main process diagram according to the first embodiment, and FIGS. 7 to 12 are exemplary diagrams for describing the detailed steps of FIG. 6.

우선, 도 7과 같이 섬유피복된 금속사로 이루어진 압력센서(120)가 준비되면(단계 110), 경사다발(122)의 일측 일부와 위사다발(124)의 일측 일부를 박피하여 금속사가 노출되도록 한다(단계 120). 상기 박피를 위해서는 레이저 방식의 연소장치(미도시)가 이용될 수 있다.First, when the pressure sensor 120 made of a fiber-coated metal yarn as shown in FIG. 7 is prepared (step 110), one side of the warp bundle 122 and one side of the weft bundle 124 are peeled to expose the metal yarn. (Step 120). A laser type combustion device (not shown) may be used for the peeling.

도 8에 예시된 바와 같이 일반사를 이용한 자수를 통해 상기 압력센서(120)의 경사 다발(122)의 타측과 위사 다발(124)의 타측을 베이스 직물판(110)에 고정한다. 참고로 도 8에는 단계 120에 의해 노출된 경사 다발 및 위사 다발의 금속사가 예시적으로 표현되어 있다.As illustrated in FIG. 8, the other side of the inclined bundle 122 of the pressure sensor 120 and the other side of the weft bundle 124 are fixed to the base fabric plate 110 through embroidery using a general yarn. For reference, FIG. 8 exemplarily shows metal yarns of the warp bundle and the weft bundle exposed by step 120.

이와 같이 압력센서(120)가 베이스 직물판(110)에 정위치 및 고정되면, 상기 박피에 의해 노출된 부분을 도전사로 자수하여 전극부(22, 24)를 형성한다(단계 140). 즉, 도 8에 예시된 경사 다발 및 위사 다발 일측의 노출된 금속사 부분을 도전사로 자수함으로써 도 9에 예시된 전극부(22, 24)를 형성하는 것이다. 본 단계에서 이용되는 도전사는 앞서 설명한 바와 같이 피복되지 않은 금속사이다.When the pressure sensor 120 is fixed and fixed to the base fabric plate 110 as described above, the portions exposed by the peeling are embroidered with conductive yarns to form electrode portions 22 and 24 (step 140). That is, the electrode portions 22 and 24 illustrated in FIG. 9 are formed by embroidering the exposed metal yarn portions of one side of the warp bundle and the weft bundle illustrated in FIG. 8 with conductive yarns. The conductive yarn used in this step is an uncoated metal yarn as described above.

다음으로 전극부(22, 24)로부터 연장되는 소정 경로의 신호선로(130)를 형성한다(단계 150). 각 전극부(22, 24)로부터 연장되는 신호선로(130)는 자수에 의한 도전사로 형성된다. 이 도전사는 단계 140의 것과 동일하게 피복되지 않은 금속사이다. 따라서 도 10에 예시한 바와 같이 전극부(22, 24)와 중첩되도록 자수하게 되면 신호선로(130)는 전극부(22, 24)와 통전된다.Next, a signal line 130 of a predetermined path extending from the electrode portions 22 and 24 is formed (step 150). The signal line 130 extending from each electrode portion 22, 24 is formed of conductive yarns by embroidery. This conductive yarn is an uncoated metal yarn in the same manner as in step 140. Accordingly, as illustrated in FIG. 10, the signal line 130 is energized with the electrode portions 22 and 24 when the embroidery lines are overlapped with the electrode portions 22 and 24.

단계 160은 베이스 직물판(110)의 상부와 하부에 절연층(140)을 형성하는 단계이다. 이러한 상하부 절연층(140)은 습기 혹은 물 등으로 인한 잡음(예: 미세 누전, 단락 등) 및 그로부터 야기되는 오작동을 방지하기 위한 것으로, 2가지 방식으로 형성될 수 있다. 하나는 폴리우레탄(poly urethane)을 도포하여 경화하는 것이고, 또 하나는 폴리우레탄 필름을 적층(laminating)하는 것이다. 도 11에는 베이스 직물판(110)의 상부의 절연층(140)만 도시되어 있으나 하부에도 형성되어 있다.Step 160 is to form the insulating layer 140 on the top and bottom of the base fabric plate 110. The upper and lower insulating layers 140 are for preventing noise caused by moisture or water (for example, minute leakage, short circuit, etc.) and malfunctions resulting therefrom, and may be formed in two ways. One is to apply a polyurethane to cure and the other is to laminate a polyurethane film. In FIG. 11, only the insulating layer 140 of the upper part of the base fabric plate 110 is illustrated, but is also formed at the bottom thereof.

상기 절연층(140)을 형성한 후, 전자회로(1)와의 접속을 위한 커넥터(132)를 도 12에 예시된 바와 같이 신호선로(130) 상에 부착한다(단계 170). 이 커넥터(132)는 상기 전자회로(1)의 커넥터(미도시)와 암수 결합되는 스냅 단추 구조인 것이 바람직하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상술한 단계들에 의해서 제1 실시예의 압력센서 패키지(100)가 제조된다.After the insulating layer 140 is formed, a connector 132 for connection with the electronic circuit 1 is attached on the signal line 130 as illustrated in FIG. 12 (step 170). The connector 132 is preferably a snap button structure that is male and female coupled to a connector (not shown) of the electronic circuit 1, but the present invention is not limited thereto. The pressure sensor package 100 of the first embodiment is manufactured by the above-described steps.

이하에서는 본 발명의 제2 실시예를 설명한다. 첨부도면 도 13을 참조하면, 제2 실시예의 압력센서(200)는 기본적으로 제1 실시예와 같이 섬유피복된 금속사로 제직된다. 제1 실시예와의 차이점은 패키지 형태가 아닌 전극부(210, 220)가 구비된 상태로 단위부품으로서 제조된 압력센서(200)에 관한 것이다.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. Referring to FIG. 13, the pressure sensor 200 of the second embodiment is basically woven from a fiber-coated metal yarn as in the first embodiment. The difference from the first embodiment relates to the pressure sensor 200 manufactured as a unit part in a state where the electrode parts 210 and 220 are provided, not in the form of a package.

도 14를 참조하면, 제1 실시예와 같이 섬유피복된 금속사로 경사 방향과 위사 방향으로 제직된 판형의 센서(210)를 준비한 후(단계 210), 경사 다발 일측의 일부와 위사 다발 일측의 일부를 박피한다(단계 220).Referring to FIG. 14, after preparing a plate-shaped sensor 210 woven in a warp direction and a weft direction with a fiber-coated metal yarn as in the first embodiment (step 210), a part of one side of the inclined bundle and a part of one side of the weft bundle Peel off (step 220).

도 15에 예시한 바와 같이 상기 경사 다발 일측 및 위사 다발 일측의 박피된 부분 하부 각각에 보조 직물판(P)을 배치한 후(단계 230), 도전사로 단계 220에서 노출된 금속사와 하부의 보조 직물판(P)을 함께 자수하여 도 13의 전극부(220)를 형성한다. 경사 다발과 위사 다발의 일측은 박피되어 금속사가 노출되어 있는 바, 그 상태에서는 자수가 어렵다. 따라서 제2 실시예의 보조 직물판(P)들은 전극부(220) 형성을 위한 필수구성인 것으로 이해해도 좋다.As illustrated in FIG. 15, after the auxiliary fabric plate P is disposed on each of the lower portions of the inclined bundle and one side of the weft bundle, the auxiliary fabric plate P is disposed (step 230). The plate P is embroidered together to form the electrode portion 220 of FIG. 13. One side of the warp bundle and the weft bundle is peeled off and the metal yarn is exposed, so that embroidery is difficult in that state. Therefore, it may be understood that the auxiliary fabric plates P of the second embodiment are essential components for forming the electrode unit 220.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. Although described and illustrated with reference to the preferred embodiments for illustrating the technical spirit of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as such, it departs from the scope of the technical spirit It will be apparent to those skilled in the art that many modifications and variations can be made to the present invention without this. And all such modifications and changes as fall within the scope of the present invention are therefore to be regarded as being within the scope of the present invention.

본 발명은 스마트 의류의 정전용략 방식 압력센서로 폭넓게 이용 가능하다.Industrial Applicability The present invention can be widely used as an electrostatic capacitive pressure sensor for smart clothing.

100 : 제1 실시예에 따른 압력센서 패키지
110 : 베이스 직물판
120 : 압력센서
130 : 신호선로
140 : 절연층
200 : 제2 실시예에 따른 압력센서
210 : 판형의 센서
220 : 전극부100: pressure sensor package according to the first embodiment
110: base fabric plate
120: pressure sensor
130: signal line
140: insulation layer
200: pressure sensor according to the second embodiment
210: plate-shaped sensor
220: electrode portion

Claims (11)

섬유피복된 금속사를 경사 방향과 위사 방향으로 제직하여 압력센서를 준비하는 제1 단계;
상기 압력센서의 경사 다발 일측의 일부와 위사 다발 일측의 일부를 박피하는 제2 단계;
일반사를 이용하여 상기 압력센서의 경사 다발 타측과 위사 다발 타측을 베이스 직물판에 고정하는 제3 단계;
도전사를 박피된 상기 경사 다발 일측과 위사 다발의 일측에 자수하여 전극부를 형성하는 제4 단계; 및
도전사를 상기 전극부로부터 연장되도록 자수하여 신호선로를 형성하는 제5 단계를 포함하는 직물형 압력센서 패키지 제조방법.
A first step of preparing a pressure sensor by weaving the fiber-coated metal yarn in the warp direction and the weft direction;
A second step of peeling a portion of one side of the inclined bundle and one side of the weft bundle of the pressure sensor;
A third step of fixing the other side of the inclined bundle and the weft bundle of the pressure sensor to the base fabric plate by using a general yarn;
A fourth step of embroidering conductive yarns on one side of the warp bundle and one side of the weft bundle to form an electrode unit; And
A fabric type pressure sensor package manufacturing method comprising a fifth step of forming a signal line by embroidering a conductive yarn to extend from the electrode.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 단계의 박피는 레이저 연소장치를 이용하는 직물형 압력센서 패키지 제조방법.
The method according to claim 1,
The peeling of the second step is a fabric type pressure sensor package manufacturing method using a laser combustion device.
청구항 1에 있어서,
상기 베이스 직물판의 상부와 하부에 절연층을 형성하는 제6 단계를 더 포함하는 직물형 압력센서 패키지 제조방법.
The method according to claim 1,
The fabric pressure sensor package manufacturing method further comprising a sixth step of forming an insulating layer on the upper and lower portions of the base fabric plate.
청구항 3에 있어서,
상기 제6 단계는,
상기 베이스 직물판의 상부와 하부에 폴리우레탄을 도포하는 단계인 직물형 압력센서 패키지 제조방법.
The method according to claim 3,
The sixth step,
Fabric pressure sensor package manufacturing method of applying a polyurethane on the top and bottom of the base fabric plate.
청구항 3에 있어서,
상기 제6 단계는,
상기 베이스 직물판의 상부와 하부에 폴리우레탄 필름을 적층하는 단계인 직물형 압력센서 패키지 제조방법.
The method according to claim 3,
The sixth step,
Fabric pressure sensor package manufacturing method of the step of laminating a polyurethane film on the top and bottom of the base fabric plate.
청구항 3에 있어서,
상기 신호선로 상에 전자회로의 탈부착을 위한 커넥터를 부착하는 제7 단계; 를 더 포함하는 직물형 압력센서 패키지 제조방법.
The method according to claim 3,
Attaching a connector for attaching and detaching an electronic circuit on the signal line; Fabric type pressure sensor package manufacturing method comprising a more.
청구항 1에 있어서,
상기 도전사는 무전해 도금에 의한 섬유 또는 피복되지 않은 금속사인 직물형 압력센서 패키지 제조방법.
The method according to claim 1,
The conductive yarn is a fabric type pressure sensor package manufacturing method of the fiber or uncoated metal yarn by the electroless plating.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 직물형 압력센서 패키지.
A fabric type pressure sensor package manufactured by the manufacturing method of any one of claims 1 to 7.
섬유피복된 금속사를 경사 방향과 위사 방향으로 제직하여 판형의 센서를 준비하는 단계;
상기 센서의 경사 다발 일측 일부와 위사 다발 일측 일부를 박피하는 단계;
상기 경사 다발 일측 및 위사 다발 일측의 박피된 부분 하부 각각에 보조 직물판을 배치하는 단계; 및
도전사로 상기 경사 다발 일측과 상기 위사 다발 일측에 노출된 금속사와 상기 보조 직물판을 함께 자수하여 전극부를 형성하는 단계
를 포함하는 직물형 압력센서 제조방법.
Preparing a plate-shaped sensor by weaving the fiber-coated metal yarn in a warp direction and a weft direction;
Peeling a portion of one side of the inclined bundle and one side of the weft bundle of the sensor;
Disposing an auxiliary fabric plate on each of the lower portion of the peeled portion of one side of the warp bundle and one side of the weft bundle; And
Forming an electrode part by embroidering the auxiliary fabric plate and the metal yarn exposed to one side of the warp bundle and one side of the weft bundle with a conductive yarn;
Fabric type pressure sensor manufacturing method comprising a.
청구항 9에 있어서,
상기 도전사는 무전해 도금에 의한 섬유 또는 피복되지 않은 금속사인 직물형 압력센서 제조방법.
The method according to claim 9,
The conductive yarn is a fabric type pressure sensor manufacturing method of the fiber or uncoated metal yarn by the electroless plating.
청구항 9 또는 청구항 10의 제조방법에 의해 제조된 직물형 압력센서.Fabric pressure sensor manufactured by the manufacturing method of claim 9 or 10.
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