电热膜外接引线装置、带有外接引线装置的电热膜的制作方法

本发明大致涉电热膜与外部设备的连接技术领域，尤其涉及一种需要具备防水功能的柔性电热膜与外部设备的连接器件。

背景技术：

加热膜，或称电热膜，一般有两种结构，第一种结构为，如图1、2、3所示：第一基底层1，第一胶粘层2，电极层3，导电发热层4，第二基底层5，其中电极层与导电发热层经过设计好的图案，导电发热层通过电极层的电极与外部连接，五层结构依次紧密结合，其中第一基底层通过第一胶粘层与电极层、导电发热层以及第二基底层粘接成一片完整的发热膜，其中为了使电极与外部电源连接，需要使电接极部分裸露出来，此处在电极上的基底层要开孔6，然后通过子母扣或过孔铆钉及直接焊接的方式连接金属导线，再通过金属导线与外部电源系统或监控模块连接；

第二种结构为：第一基底层，第一胶粘层，电极层，导电发热层，第二胶粘层，第二基底层，其中电极层与导电发热层有经过设计好的图案，导电发热层可以是石墨烯膜、ito膜等，导电发热层通过电极层的电极与外部连接，六层结构依次紧密结合，其中第一基底层通过第一胶粘层与电极层、导电发热层粘接，第二基底层通过第二胶粘层与电极层、导电发热层的背面粘结，然后通过子母扣或过孔铆钉及直接焊接的方式连接金属导线，再通过金属导线与外部电源系统或监控模块连接；

现有的常见电热膜模组结构为加热膜、连接线、电源及监控模块，其中连接线为普通的金属电线，连接线与电源及监控模块连接方式有子母扣式、锡焊接式、过孔铆钉式；通过子母扣或过孔铆钉及直接焊接的方式将电热膜和电源及监控模块利用连接线连接在一起，形成完整的电热膜模组，而电热膜模组一般使用于衣服取暖、肩部/膝部/腰部/颈部等与人体接触上，采用连接线形式及压接端子连接，压接处总会形成凸起结构，同时会造成产品变形，整体外形上也不够连贯，同时连接线连接也会增加额外的工序，增加产品生产成本，同时额外的工序也会产品一定比例的不良；而采用焊接的方式，表面会有明显焊接凸起点，焊接时也会造成电热膜表面污染，整体外观效果不佳；

发明专利cn206118057u带石墨烯加热膜的家居用品描述了一种适用于家居产品的电热膜模组产品，它的电极与电源及控制系统连接就是采用金属导线，这样连接不美观而且作业不方便，产品本身并不适用于现在人越来越追求舒适美观操作简单等要求；

发明专利cn2750611柔性加热膜出线封装结构介绍了一种柔性加热膜的出线封装方式，这种出线方式有效保护柔性加热膜出线处的连接，提高了柔性加热膜出线处的绝缘性和密封性，但是出线处会有两个明显凸起焊接点，如果穿戴在人身上，凸出点会影响穿戴的舒适性。

基于上述问题，在取暖或理疗等主要为在人体上使用的电加热膜模组领域，制作一体化美观且方便使用的产品更符合市场需求，而这仍急需进一步的探索。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

技术实现要素：

针对现有技术存在问题中的一个或多个，本发明提供一种电热膜外接引线装置，该装置结构类似柔性电路板，代替传统端子，防水效果得到了保证；

本发明的另一个目的是提供一种带有上述外接引线装置的电热膜；

本发明的又一目的是提供上述外接引线装置在电热膜中的应用方法，无需在电热膜上打孔、打端子，涂密封胶、连接导线等，减少了工艺流程。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种电热膜外接引线装置，包括：

线路接口端，用于耦合电热膜的电极；

线路出口端，用于连接电源；

导线，所述线路接口端和线路出口端之间通过导线相连；

第一绝缘层；和

第二绝缘层；

所述导线设置在所述第一绝缘层和第二绝缘层之间。

根据本公开的一个方面，所述线路接口端包括裸露的导体，通过裸露的导体与电热膜耦合；所述线路出口端包括裸露的导体，通过裸露的导体与连源连接。

根据本公开的一个方面，所述导线采用铜导线；和/或所述线路接口端为裸露铜箔或铜浆；和/或所述线路出口端为裸露铜箔或铜浆。

根据本公开的一个方面，所述导线的形状结构设置满足公式ⅰ:

s＝il/(54.5×u)(ⅰ)

其中，

i为导线中通过的最大电流,单位是a；

l为导线的长度,单位是mm；

u为允许的电压降，单位是v；

s为导线的横截面积，单位是mm²。

允许的电压降是与最大电流是对应的，即最大电压降。

根据本公开的一个方面，所述导线的形状结构设置满足公式ⅱ:

i＝9s(ⅱ)

i为导线中通过的最大电流,单位是a；

s为导线的横截面积，单位是mm²。

根据本公开的一个方面，所述导线的厚度为10-1000μm,进一步优选，导线厚度为50μm。

根据本公开的一个方面，还包括监控模组接口端，所述监控模组接口端为裸露的导体，用于与电热膜的控制系统连接。例如：监控模组的传感器与电热膜的发热层区域接触，所监控发热区域温度信号通过监控模组接口端输入到控制系统，控制。

根据本公开的一个方面，所述线路出口端的裸露的导体按照所要连接的电源的接口模式设计成子母扣式结构、锡焊接式结构、过孔铆钉式结构或软排线连接器式结构，优选锡焊接式结构或软排线连接器式结构。

根据本公开的一个方面，所述监控模组接口端的裸露的导体按照所要连接的控制系统的接口模式设计成子母扣式结构、锡焊接式结构、过孔铆钉式结构或软排线连接器式结构，优选锡焊接式结构或软排线连接器式结构。

根据本公开的一个方面，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的厚度均为10-500μm，均优选1mil或0.5mil两种厚度。这两种厚度的选择的柔韧性效果最好。

根据本公开的一个方面，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层均采用聚酰亚胺或聚酯类薄膜。

一种带有外接引线装置的电热膜，包括电热膜、上述的电热膜外接引线装置，所述电热膜外接引线装置中的线路接口端与电热膜电极耦合。

一种电热膜的外接引线装置的应用方法，在制作电热膜的过程中，将所述外接引线装置的线路接口端与电热膜的电极导通连接，所述外接引线装置与电热膜电极连接区域封合于所述电热膜的电极层和覆盖在电极层表面的胶粘层之间。

根据本公开的一个方面，所述外接引线装置的线路接口端与电热膜的电极通过导电胶贴合。

根据本公开的一个方面，所述导电胶采用acf(薄膜型异向性导电胶)、acp(印刷型异向性导电胶)、导电胶带等固态导电胶；或者采用导电银胶、导电银浆、导电铜浆等液态导电胶；进一步优选地，导所述导电胶采用电银胶。

本文公开了一种用于电热膜与外接电源或控制系统的连接线路、连接端子的替代方案，采用类似柔性电路板(fpc)的结构的装置代替现有电热膜与外接电源或控制系统的连接器件和连接方式。本文中的外接引线装置在柔性的绝缘基材中设有电路，电路可以是印刷、涂布或者溅射于基材之上的，可以自由弯曲、卷绕、折叠。该装置作为电热膜与外部电源或控制系统连接线，可减少在加热膜片自身上打孔、压接过孔铆钉或子母扣、焊接、密封等操作，保证了加热膜片的完整性和美观，同时由于柔性线路板自身柔软性很好，符合后续加热膜要求柔性耐弯折的要求，扩宽了加热膜的应用市场。

采用本公开的外接引线装置作为电热膜与外部电源及控制系统的连接线，效果如下：

一、减少了在电热膜片自身上的操作，保证了加热膜自身的完整性；

二、缩短了电热膜的制作工艺，可有效提升产品制作良率，降低生产成本；

三、本发明外接引线装置本身具有柔软性，因而可以保证整个电热膜模组柔韧性，提高电热膜的适用范围。

以本申请的申请人实际生产数据说明。申请人生产的一种常用的防水型电热膜，此电热膜采用防水布作为绝缘保护层，同时在电热膜上打孔，通过金属导线与外部连接，如附图4、5所示，由于防水布在制作过程中存在内缩问题，即使提前老化也改善效果不明显，因而在实际制作过程中由于孔偏位存在5％的不良，同时在电热膜后续加工过程汇总，需要在电热膜孔的位置打上鸡眼端子以及连接金属导线，整个过程繁琐，同时打鸡眼端子时电热膜本身会产生形变，整体外观不好，打上端子后由于要保证产品的防水性，需要在端子边缘涂上密封胶水，保证整个电热膜组的防水特性。而采用本公开的外接引线装置代替了导线，通过夹合的方式使柔性线路板与电热膜电极导通，避免了在电热膜上打孔，良率上可以提升5％，同时不用打孔、打端子、涂密封胶水、连接导线等，减少了工艺流程，提升了制作效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本公开背景技术中电热膜结构示意图；

图2是图1所示电热膜沿a-a方向的截面示意图；

图3是图1所示电热膜沿b-b方向的截面示意图；

图4是现有电热膜与电源的一种现有连接装置效果示意图；

图5是现有电热膜与电源的一种现有连接装置效果示意图；

图6示出了根据本发明一个实施例的电热膜外接装置结构示意图；

图7示出了图6沿a-a方向的截面示意图；

图8示出了图6沿b-b方向的截面示意图；

图9示出了根据本发明另一个实施例的电热膜外接装置结构示意图；

图10示出了带有图9所示的外接装置的电热膜的示意图；

图11示出了图9的局部外大图；

图12示出了根据本发明另一个实施例的电热膜外接装置结构示意图；

图13示出了带有图12所示的外接装置的电热膜的示意图；

其中，1-第一基底层，2-第一胶粘层，3-电极层，4-导电发热层，5-第二基底层，6-开孔，100-外接引线装置，101-线路接口端，102-线路出口端，103-导线，104-第一绝缘层，105-第二绝缘层，106、107-监控模组接口端，200-电热膜，201-电极。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

如图6-8所示，本公开的第一实施例提供一种电热膜外接引线装置100，用于电热膜与外部电源或控制细统的连接。

下面参考图6-8详细描述该治疗装置100。参见图6，结合图10、11，本发明的外接引线装置100，包括：线路接口端101，用于耦合电热膜200的电极201；线路出口端102，用于连接电源；导线103，所述线路接口端101和线路出口端102之间通过导线103相连；第一绝缘层104；和第二绝缘层105；所述导线103设置在所述第一绝缘层104和第二绝缘层105之间。所述第一绝缘层104和所述第二绝缘层105均采用聚酰亚胺或聚酯类薄膜，厚度均为10-500μm。优选1mil或0.5mil两种厚度。1mil＝0.0254mm。

根据本公开的一个方面，参见图7、8外接引线装置的截面示意图，图7示出了图6沿a-a方向的截面示意图，图8示出了图6沿b-b方向的截面示意图。以及结合图10、11，图10示出了带有图9所示的外接装置的电热膜的示意图，图11示出了图9的局部外大图。

所述线路接口端101包括裸露的导体，通过裸露的导体与电热膜的电极201耦合；所述线路出口端103包括裸露的导体，通过裸露的导体与连源连接。所述裸露的导体可以采用铜箔、银浆等金属材质，也可以采用导电性能很强的高分子导电材质。线路接口端101处的裸露的导体与电热膜电极接触方式可以采用acf(薄膜型异向性导电胶)、acp(印刷型异向性导电胶)、导电胶带等固态导电胶或者导电银胶、导电银浆、导电铜浆等液态导电胶将两者胶粘在一起。优选导电银胶作为线路接口端与电热膜电极紧密接触的连接方式。线路出口端102处的祼露的导体可以采用铜箔、银浆等金属材质，也可以采用导电性能很强的高分子导电材质。一般根据所要连接的电源的接口情况，其与电源的连接方式中，可以采用母扣式、锡焊接式、过孔铆钉式，软排线连接器式(常见包括抽拉式和翻盖式)，进一步优选软排线连接器式和锡焊接式。根据连接方式的不同，确定线路出口端102处裸露导体的材质。例如，为了便于锡焊接，可采用铜、锡等金属。所述导线103同样为了实现电传导，可以采用很多的导体材质，如金属类的。最为优选的方案，导线103优选采用铜导线，所述线路接口端101为裸露铜箔或铜浆，所述线路出口端102为裸露铜箔或铜浆。

本公开的外接引线装置的目的是作为电热膜与电源、控制系统等外接装置的电连接器件。而由于电热膜本身结构的特殊性，柔软、材质特殊、电能转化为热能的方式特殊、还需要防水，因此，作为电热膜与外接装置的电连接器件，也得出了很多的要求。如柔性、防水、美观、更重要的是不容易出现在电传导的过程中引线装置本身的损害以及电热膜的损害问题。同时，由于电热膜具有各种形装的外形，电极的图案也不同。为了配合电热膜不同形状和电极图案，外接引线装置的线路接口端101与线路出口端102的距离就会有所不同。一种电热膜的外接引线装置用于另一种具有不同形状或者不同电极图案的电热膜，其导线可能就会出现容易烧毁的问题。为此，发明人针对电热膜的特征，对外接引线装置100的导线103做了更加深入的研究。一来可以做到使用安全、真正实现作为电热膜与电源、控制系统等外接装置的电连接器件的目的，二来可以实现外接引线产品可以适用各种电热膜的导线设计。通过研究发现，导线的横截面积与电流、导线长度及所导线所允许的电压降之间的关系应满足下列公式：

所述导线103的形状结构设置满足公式ⅰ:

s＝il/(54.5×u)(ⅰ)

其中，

i为导线中通过的最大电流,单位是a；

l为导线的长度,单位是mm；

u为允许的电压降，单位是v；

s为导线的横截面积，单位是mm²。

按上述公式简化计算，导线采用铜导线，所述导线的形状结构设置满足公式ⅱ:

i＝9s(ⅱ)

i为导线中通过的最大电流,单位是a；

s为导线的横截面积，单位是mm²。

电热膜一般全名用的电流在0-3a。举例说明：按照3a电流计算，即保证柔性线路板内铜导线的横截面积在0.34mm²以内即可。

进一步的，所述导线103的厚度为10-1000μm,例如：10μm、20μm、30μm、50μm、80μm、100μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、500μm、550μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm，等；导线厚度优选为50μm。导线如果太厚，则会降低整个外接引线装置的柔软性，而如果导线厚度太薄，按照最大电流与横截面积之间的关系，铜导线宽度必然很大，这样增加了整个外接引线装置的尺寸，影响作业也浪费成本。故，结合上述公式的考量，10-1000μm厚度的导线为宜，50μm最佳。

实施例2：

本公开的第一实施例提供一种电热膜外接引线装置100，参见图9、10、11所示，在实施例1公开的电热膜外接引线装置的基础上，还设置了监控模组接口端106、107，所述监控模组接口端为裸露的导体，用于与电热膜的控制系统连接。例如：监控模组接口端106用于与控制系统的蓝牙模块连接，监控模组接口端107用于与控制系统的热电偶感温线连接。所述监控模组接口端106、107的裸露的导体按照所要连接的控制系统的接口模式设计成子母扣式结构、锡焊接式结构、过孔铆钉式结构或软排线连接器式结构，优选锡焊接式结构或软排线连接器式结构。

实施例3：

本公开的另一实施例提供一种电热膜外接引线装置100，参见图12，该实施例提供的外接线引线装置主要目的是为了示出另一种线路接口端101。实施例1、2提供的外接引线装置100的线路出口端101采用了很明显的金属箔片作为裸露的导体，更适用于焊接等方式。本实施例提供的外接引线装置，参见图12所示，所述线路出口端102采用软排线结构。其与电热膜的连接方式，同实施例1，具体参见图13所示。

实施例4：

本公开的另一实施例提供了带有外接引线装置100的电热膜。即电热膜和外接引线装置作为一个整体产品的实施例。参见图10、11、13所示，电热膜200在制作的过程中，外接引线装置100便制作在电热膜200之上，使用时，两者作为整全，电热膜在使用时更加方便。

实施例5：

本实施例提供了一种焊接式服装电热膜的制作：

1.根据电热膜模组需要的引出位置与电极相对位置关系设计对应的外接引线装置的线路接口端101，同时根据电热膜电源及监控模块设计对应外接引线装置线路出口端102，同时根据fpc(柔性线路板)的设计规范完成外接引线装置的设计，同时导线103设计应满足公式ⅰ:

s＝il/(54.5×u)(ⅰ)

其中，

i为导线中通过的最大电流,单位是a；

l为导线的长度,单位是mm；

u为允许的电压降，单位是v；

s为导线的横截面积，单位是mm²。

本实施例中，设计电压5v，设计通过电流1a，导线厚度35μm，线设计宽度为3.2mm即可，基材聚酰亚胺厚度0.5mil,

2.制作对应的外接引线装置；

3.在制作电热膜的过程中，使接引线装置与电热膜电极导通连接；其中接引线装置在第一胶粘层与电极层之间；且接引线装置与电极层通过acf贴合；

4.将步骤3完成的产品通过焊接方式与外部电源及监控模块连接，完成整个加热产品的制作，带有外接引线装置的电热膜产品结构参见图10、11。

实施例6：

本实施例提供了一种翻盖软排线连接器服装电热膜的制作：

1.根据电热膜模组需要的引出位置与电极相对位置关系设计对应的外接引线装置线路接口端101，同时根据电热膜电源及监控模块设计对应线路出口端102，同时根据fpc的设计规范及公式ⅰ的要求完成整个的设计；其中设计电压2.7v，设计通过电流0.5a，fpc铜导线厚度50μm，对应公式ⅰ，铜导线设计宽度为1.1mm即可，基材聚酰亚胺厚度0.5mil,

2.制作对应的外接引线装置产品；

3.在制作电热膜的过程中，使外接引线装置与电热膜电极导通连接；其中外接引线装置在第一胶粘层与电极层之间；且外接引线装置与电极层通过导电银胶贴合；

4.将步骤3完成的产品通过翻盖软排线连接器与外部电源及监控模块连接，完成整个加热产品的制作。

带有外接引线装置的电热膜产品结构参见图13。

实施例7：

本实施例提供了一种焊接式护腰电热膜的制作：

1.根据电热膜模组需要的引出位置与电极相对位置关系设计对应的外接引线装置线路接口端101，同时根据电热膜电源及监控模块设计对应外接引线装置的线路出口端102，同时根据fpc的设计规范及公式ⅰ完成整个的设计；其中设计电压5v，设计通过电流2a，铜导线厚度50μm，对应公式ⅰ，铜导线设计宽度为4.5mm即可，基材聚酰亚胺厚度1mil,

2.制作对应的外接引线装置产品；

3.在制作电热膜的过程中，使外接引线装置与电热膜电极导通连接；其中外接引线装置在第一胶粘层与电极层之间；且外接引线装置与电极层通过导电铜浆贴合；

4.将步骤3完成的产品通过焊接式与外部电源及监控模块连接，完成整个加热产品的制作。

带有外接引线装置的电热膜产品结构参见图10、11。

实施例8：

本实施例提供了一种翻盖软排线连接器护膝电热膜的制作：

1.根据电热膜模组需要的引出位置与电极相对位置关系设计对应的外接引线装置线路连接端，同时根据电热膜电源及监控模块设计对应外接引线装置的线路出口端101，同时根据fpc设计规范和公式ⅰ完成整个的设计；其中设计电压2.7v，设计通过电流0.4a，铜导线厚度100μm，对应公式ⅰ，铜导线设计宽度为0.45mm即可，基材聚酰亚胺厚度1mil,

2.制作对应的外接引线装置产品；

3.在制作电热膜的过程中，使外接引线装置与电热膜电极导通连接；其中外接引线装置在第一胶粘层与电极层之间；且外接引线装置与电极层通过acp贴合；

4.将步骤3完成的产品通过翻盖软排线连接器与外部电源及监控模块连接，完成整个加热产品的制作。

带有外接引线装置的电热膜产品结构参见图13。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。