Con IPC-8921, el IPC ha publicado por primera vez una directriz básica para e-textiles, que aborda los principios de este tipo de producto relativamente nuevo. Entre otras cosas, explica 20 nuevos términos técnicos y contiene numerosas definiciones para la nueva área de productos. El documento se creó en el marco de la iniciativa IPC E-Textiles y es la primera de una serie de directrices que se están elaborando actualmente.
La asociación industrial estadounidense IPC había acordado apoyar la nueva cadena de suministro y a los productores de e-textiles desarrollando conjuntamente las normas necesarias como parte de la Iniciativa IPC E-Textiles [1]. Ninguna otra asociación industrial de Estados Unidos había aceptado hacer esto. Sin embargo, el IPC pudo aprovechar parte de la experiencia adquirida en su trabajo sobre directrices para laminados y placas de circuitos impresos flexibles, por ejemplo.
Una situación beneficiosa para todos
Fig. 1: Ejemplos de la amplia gama de aplicaciones de los e-textiles en el sector médicoLacadena de suministro de e-textiles colabora con la asociación para desarrollar normas industriales, crear materiales de formación y promover el desarrollo de los e-textiles.Por su parte, el IPC ofrece a los miembros de la creciente industria de los e-textiles la oportunidad de participar tanto en las pruebas eléctricas como en la mejora de la fiabilidad de estos nuevos productos, especialmente desde el punto de vista de la función eléctrica.
En línea con su estilo de trabajo, la asociación industrial también ha fundado una nueva conferencia para e-textiles, que se organizó por primera vez en 2018. En noviembre de 2019, tuvo lugar como IPC E-Textiles Europe durante productronica en Múnich en noviembre. IPC E-TEXTILES 2020 se celebrará los días 29 y 30 de septiembre en Minneapolis, en la Universidad de Minnesota.
El evento proporcionará una plataforma para que las empresas compartan su experiencia en tecnologías e-textiles con representantes del diseño de moda, la sanidad, la tecnología médica, el deporte, el atletismo, la automoción, el sector militar/aeroespacial y otras industrias (Fig. 1-4). Para el IPC, esto abre oportunidades de contacto e intercambio con industrias con las que hasta la fecha ha tenido poco o ningún contacto directo.
Los puntos centrales de la conferencia, así como el contenido de las normas que se elaborarán, tienen mucho en común con el contenido de las conferencias tradicionales y las principales áreas de trabajo del IPC en el sector tradicional de la electrónica. Ejemplos de ello
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Fiabilidad
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métodos de ensayo
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Conexiones/conectores
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diseño
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Innovaciones en materiales
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Producción en serie
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Lavabilidad
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Tecnologías de e-textiles específicas de cada mercado (automoción, militar, wearables de consumo, etc.)
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Sostenibilidad
IPC-8921
Fig. 2: Un ejemplo quizás extremo de textiles electrónicos en el mundo de la moda Los términos antes mencionados también pueden encontrarse en parte en la nueva norma IPC-8921. Se titula Requirements for Woven and Knitted Electronics Textiles (E-Textiles) Integrated with Conductive Fibers, Conductive Yarns and/or Wires. Ciertas similitudes conceptuales con los materiales laminados para placas de circuitos impresos son inconfundibles.
El documento se elaboró con la aportación de 140 miembros del recién creado Subcomité de Materiales Textiles D-72 del IPC. En él se definen las clasificaciones y designaciones de los textiles electrónicos que incorporan fibras, hilos y alambres electrónicos, y se normalizan las características clave, las pruebas de durabilidad y los métodos de ensayo industriales. Entre las características clave figuran la resistencia eléctrica, la inmunidad electromagnética (EMC), la conductividad térmica, el coeficiente de expansión térmica (CTE), la capacidad calorífica específica, la resistencia al choque térmico, la desgasificación, la temperatura de transición vítrea Tg y el punto de fusión. También en este caso, gran parte de estos aspectos recuerdan conceptualmente a la caracterización de laminados y placas de circuitos impresos.
Primer documento conjunto
IPC-8921 contiene 20 nuevos términos técnicos y definiciones para los e-textiles y establece disposiciones para la garantía de calidad y la frecuencia de las pruebas. Aunque la norma sólo tiene 20 páginas, es la primera recopilación básica que reúne en un documento la industria textil y las características de rendimiento electrónico. Las especificaciones de la nueva norma permiten analizar y comparar textiles electrónicos similares de distintos fabricantes, es decir, realizar evaluaciones comparativas. Los diseñadores y fabricantes de productos dispondrán de una norma industrial para recopilar datos comparativos sobre distintos materiales y proveedores que les ayuden a encontrar los textiles electrónicos tejidos y de punto más adecuados para ellos. Las expectativas de desarrollo y los resultados pueden compartirse mejor entre usuario y proveedor para crear transparencia. Esto permite a la industria del e-textil trabajar en igualdad de condiciones.
Curiosamente, el IPC también propone normas IPC para diversos flujos de trabajo en la producción de e-textiles, como la IPC-9191 para herramientas de control de procesos.
"Estamos encantados de publicar IPC-8921", declaró Stephanie Rodgers, Directora de Desarrollo de Productos de Apex Mills y Copresidenta del Subcomité de Materiales Textiles D-72 del IPC. "Esta directriz internacional representa el conocimiento colectivo de OEM/propietarios de marcas, empresas EMS, equipos de diseño de productos y electrónica, proveedores de materiales, universidades, laboratorios de pruebas y diseñadores. Para el campo rápidamente cambiante de los e-textiles, estamos orgullosos de ofrecer las mejores prácticas a la industria."
IPC-8921 consta de ocho capítulos y cuesta 79 dólares para los miembros del IPC y 158 dólares para los no miembros. Más información sobre la norma en [2]. También puede solicitarse directamente allí. Actualmente sólo está disponible en inglés.
Otros documentos de la CIP sobre textiles electrónicos
Dos libros blancos (estudios) han estado disponibles para información en la Tienda de Documentos de la CIP desde 2018:
- IPC-WP-024, IPC White Paper on Reliability and Washability of Smart Textile Structures - Readiness for the Market (publicado en agosto de 2018)[3].
- IPC-WP-025, Libro Blanco del IPC sobre un marco para la ingeniería y el diseño de textiles electrónicos (publicado en abril de 2019) [4]
Normas futuras
El Comité de Normas para E-Textiles está trabajando actualmente en el desarrollo de estas tres normas [1]:
IPC-8941, Directriz sobre conexiones para e-textiles
Fig. 3: Los e-textiles son ya un amplio componente de los equipos militares Procesador: D-71 Subcomité de Técnicas de Unión e Interconexión de E-Textiles Esta directriz industrial contiene importantes consideraciones y mejores prácticas para la unión de e-textiles a componentes (eléctricos). Éstos pueden ser los que proporcionan una funcionalidad eléctrica específica al e-textil o los componentes que se unen a los e-textiles para mejorar sus prestaciones.
El documento pretende ayudar a usuarios y fabricantes a trabajar juntos para tomar las mejores decisiones a la hora de seleccionar los tipos de conectores, los materiales de conexión y los procesos de conexión en función de la tecnología de e-textil que se vaya a utilizar y del componente al que se vaya a conectar el e-textil.
IPC-8952, Norma de diseño para electrónica impresa en textiles recubiertos o tratados y e-textiles
Representante autorizado: D-73a E-Textiles Printed Electronics Design Standard Task Group
Esta directriz define los requisitos específicos para el diseño de aplicaciones electrónicas impresas y las formas de ensamblaje de componentes y estructuras de interconexión sobre sustratos textiles recubiertos o tratados. A efectos de esta norma, un soporte textil puede ser un textil desnudo (en blanco) o un e-textil integrado (por ejemplo, un e-textil tejido o de punto).
Los sustratos textiles recubiertos o tratados en el sentido de esta norma son sustratos textiles que tienen o tendrán un recubrimiento o tratamiento localizado o distribuido por todo el sustrato.
IPC-8981, Quality and Reliability of E-Textiles Wearables (Calidad y fiabilidad de los productos textiles electrónicos para llevar puestos)
Fig. 4: Ropa deportiva inteligente del futuroProveedor: D-75a-EU E-Textiles Wearables Standard Task Group en EuropaLa directiva define las pruebas requeridas y las expectativas de fiabilidad para los productos wearables para e-textiles. A los efectos de esta norma, se entiende por e-textiles ponibles cualquier producto ponible que incluya un sistema completo de textiles no eléctricos y e-textiles (tejidos, de punto, impresos, etc.) con componentes funcionales, sensores, dispositivos, etc. acoplados/conectados. Una primera tarea del grupo de trabajo es definir claramente los e-textiles vestibles, así como otras estructuras e-textiles que pueden formar parte de un sistema (por ejemplo, cables sobre textil, polímeros conductores laminados, sensores, actuadores, etc.).
Otros temas tratados por el comité son- Requisitos de ensayo de los textiles electrónicos
- para aplicaciones de alta tensión
- Especificación de fibras conductoras, hilos
- e hilos conductores para aplicaciones textiles electrónicas
- Textiles electrónicos para el hogar
El área de productos de los e-textiles, que está ganando velocidad, es especialmente interesante porque aúna la electrónica clásica, la electrónica impresa y las tecnologías textiles y permite la realización de nuevos tipos de productos con aplicaciones innovadoras. Éstas no sólo están relacionadas con el ser humano, sino que también pueden utilizarse ampliamente, por ejemplo, en el mundo animal, en la arquitectura de interiores y exteriores, en la tecnología médica y en el sector del automóvil.
La importancia de los proyectos de normalización mencionados para la futura introducción generalizada de los e-textiles puede apreciarse especialmente bien si tenemos en cuenta las predicciones de que, dentro de unos años, el clásico smartphone quedará obsoleto, al menos en parte, como dispositivo extra portátil, porque se integrará en la ropa inteligente con un nuevo diseño, junto con muchas otras funciones sensoriales. En algún momento, los e-textiles podrán formar parte de un mundo inteligente y conectado en red a través de la comunicación inalámbrica. Ya pueden verse los primeros pasos en esta dirección.
Colaboración a la carta
Chris Jorgensen, Director de Transferencia de Tecnología del IPC y responsable del desarrollo de las normas mencionadas, subrayó a finales de enero de este año la importancia de estas nuevas directrices para el prometedor sector de los e-textiles, que aún está en pañales, e hizo un llamamiento a todas las partes interesadas para que participen [1]. Puede ponerse en contacto con él de la siguiente manera: Teléfono oficina: +1 847-597-2826, Móvil: +1 773-682-2900, Correo electrónico: Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo. .
