DE102006053823A1 - Wire displacing method for production of antenna of e.g. transponder unit, involves taking out wire from storage device based on end point of section, and connecting end of removed wire at initial point of another section with substrate - Google Patents

Wire displacing method for production of antenna of e.g. transponder unit, involves taking out wire from storage device based on end point of section, and connecting end of removed wire at initial point of another section with substrate Download PDF

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Abstract

The method involves taking out a wire (2) from a storage device based on an end point of a section (10), where an end of the wire is moved in a direction, which includes an angle e.g. pencil sharpener angle, with a size smaller than 180 degrees with connection straight lines. A curve is arranged on the connection straight lines. The wire of length is removed, where the length of the wire is larger or equal to length of the connection straight lines. The end of the removed wire is connected at an initial point of another section (30) with a substrate (1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verlegen eines Drahtes auf einem Substrat in einem Übergangsabschnitt, insbesondere zur Herstellung einer Antenne für eine Transpondereinheit, wobei der Draht in dem Übergangsabschnitt entlang einer gekrümmten Kurve verlegt wird. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Verlegevorrichtung zum Verlegen eines Drahtes, insbesondere zur Herstellung einer Transpondereinheit, mit einer Speichereinrichtung zum Speichern des Drahtes, mit einem Verlegekopf, der zur Entnahme des Drahtes aus der Speichereinrichtung und Bewegung des Endes des Drahtes eingerichtet ist, und einer Verbindungseinrichtung, mittels welcher der Draht mit dem Substrat verbindbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Drahtanordnung mit einem Substrat und einem auf dem Substrat verlegten Draht, insbesondere eine Transpondereinheit mit einer Antenne.The The invention relates to a method for laying a wire on a substrate in a transition section, in particular for producing an antenna for a transponder unit, the wire being in the transition section along a curved Curve is relocated. The invention also relates to a laying device for laying a wire, in particular for producing a transponder unit, with a storage device for storing the wire, with a laying head for removal the wire from the storage device and movement of the end of the wire is set up, and a connecting device, by means of which the wire is connectable to the substrate. The invention relates Furthermore a wire assembly having a substrate and one on the substrate laid wire, in particular a transponder unit with a Antenna.

Transpondereinheiten oder andere, mit Drahtabschnitten versehene Einheiten (Drahtanordnungen) werden häufig dadurch hergestellt, dass ein leitfähiger Draht in einer Flächenstruktur auf der zweidimensionalen Oberfläche eines Substrats oder in einer dreidimensionalen Struktur verlegt wird. Insbesondere werden hierdurch Spulenanordnungen hergestellt. Die Form und die Länge der Drahtstruktur bestimmen dabei u.a. die elektromagnetischen Eigenschaften der Drahtanordnung.transponder units or other wire-tipped units (wire arrangements) become common made by making a conductive wire in a surface structure on the two-dimensional surface a substrate or laid in a three-dimensional structure becomes. In particular, coil assemblies are thereby produced. The shape and the length The wire structure determine u.a. the electromagnetic properties the wire arrangement.

Als Draht wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein leitfähiges Material bezeichnet, das sowohl zur Leitung elektrischer Signale als auch zur Leitung von Lichtsignalen dienen kann. Der Draht erstreckt sich im Wesentlichen entlang seiner Achse und ist in seiner äußeren Form drahtförmig ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Draht etwa die Form eines Zylinders oder eines mehrseitigen Prismas aufweist, wobei die Ausdehnung des Drahts in Richtung seiner Achse deutlich größer als seine Ausdehnung entlang des Durchmessers bzw. entlang der Kanten der senkrecht zu seiner Achse verlaufenden Querschnittsfläche ist. Vorzugsweise hat der Draht einen kreisförmigen Querschnitt (Zylinderform des Drahtes), es sind aber auch andere Querschnittsformen wie eine Rechteck-, eine Quadrat- oder andere Vieleckformen (Drahtform ist vielseitiges Prisma) denkbar.When Wire becomes a conductive material in the context of the present invention referred to both for conducting electrical signals and can serve to conduct light signals. The wire extends essentially along its axis and is in its outer shape formed wire. This means that the wire is about the shape of a cylinder or a multi-sided prism, wherein the extension of the wire in the direction of its axis significantly larger than its extent along of the diameter or along the edges of the perpendicular to it Is axis extending cross-sectional area. Preferably, the Wire a circular Cross section (cylindrical shape of the wire), but there are others Cross-sectional shapes such as a rectangle, a square or other polygonal shapes (Wire shape is versatile prism) conceivable.

Mit dem Begriff "Verlegen" wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein Vorgang bei der Herstellung einer Drahtanordnung bezeichnet, bei dem der Draht auf einer Substratoberfläche in einer zwei- oder dreidimensionalen Struktur angeordnet wird. Ein Beispiel für eine zweidimensionale Struktur ist eine Rechteckform mit abgerundeten Ecken, die häufig für Transponderantennen, vorzugsweise in mehrfacher Ineinanderschachtelung, verwendet wird. Die nachfolgend dargestellte Erfindung bezieht sich lediglich auf das Verlegen einer zweidimensionalen Struktur. Auf die Herstellung einer dreidimensionalen Struktur ist die Erfindung analog anwendbar.With The term "misplacing" is related with the present invention, a process in the production of a Wire arrangement in which the wire on a substrate surface in a two- or three-dimensional structure is arranged. An example for one two-dimensional structure is a rectangular shape with rounded corners, the common for transponder antennas, preferably in multiple nesting. The invention presented below refers only to laying a two-dimensional structure. On the production a three-dimensional structure, the invention is analogously applicable.

Drahtanordnungen werden häufig derzeit bzw. zukünftig insbesondere in der Form von Transpondereinheiten, dort insbesondere elektrisch verbunden mit einem Halbleiterchip, für Wert- und Sicherheitsdokumente wie Pässe, Ausweise, Banknoten, Chipkarten, Tickets oder dergl. eingesetzt.wire arrays become common currently or in the future especially in the form of transponder units, there in particular electrically connected to a semiconductor chip, for value and security documents like passes, Badges, banknotes, chip cards, tickets or the like used.

Aus EP 0 753 180 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte sowie eine Chipkarte mit einer eine Drahtspule aufweisenden Transpondereinheit und einem Substrat bekannt. Die Ausbildung der Spule erfolgt durch Verlegung eines Spulendrahts in einer Verlegeebene auf dem Substrat unter zumindest stellenweiser Verbindung des Spulendrahts mit dem Substrat. Außerdem wird das Spulendrahtende mit den Anschlussflächen des Chips auf dem Substrat verbunden. Der Spulendraht wird bei dem bekannten Verfahren von der Draht führungseinrichtung teilweise gradlinig und teilweise mäanderförmig über die Substratoberfläche geführt, wobei der Spulendraht jeweils bei den Richtungswechseln des Spulendrahtverlaufs auf der Substratoberfläche an Verbindungsstellen mit dem Substrat verbunden wird. Hierfür wird die Drahtführungseinrichtung zweiachsig über die Ebene des Substrats bewegt (X-Y-Achse), wobei an den Verbindungsstellen eine Zustellbewegung der Verbindungseinrichtung in Richtung der Z-Achse erfolgt. Aus der genannten Druckschrift ist ferner eine Chipkarte, insbesondere Wertkarte, Identifikationskarte oder dergleichen, mit einer auf dem Substrat angeordneten Transpondereinheit, die zumindest einen Chip und eine Drahtspule aufweist, bekannt. Die Spulendrahtwindungen sind zumindest teilweise mäanderförmig oder leporelloartig auf dem Substrat verlegt. Spulenanordnungen mit einer rechteckförmigen Struktur mit definiert abgerundeten Ecken, die häufig in für die Herstellung von Transpondereinheiten verwendet wird, lassen sich durch das bekannte Verfahren nicht herstellen.Out EP 0 753 180 B1 a method for producing a smart card and a smart card with a wire coil having a transponder unit and a substrate is known. The formation of the coil is carried out by laying a coil wire in a laying plane on the substrate under at least locally connecting the coil wire to the substrate. In addition, the coil wire end is connected to the pads of the chip on the substrate. The coil wire is guided in the known method of the wire guide device partially straight and partially meandering over the substrate surface, wherein the coil wire is connected at the direction of change of the coil wire course on the substrate surface at junctions with the substrate. For this purpose, the wire guide device is biaxially moved over the plane of the substrate (XY axis), wherein at the connection points a feed movement of the connecting device takes place in the direction of the Z axis. From the cited document, a chip card, in particular value card, identification card or the like, with a transponder unit arranged on the substrate, which has at least one chip and a wire coil, is also known. The coil wire windings are at least partially laid meander-shaped or leporelloartig on the substrate. Coil assemblies having a rectangular structure with defined rounded corners, which is often used in the manufacture of transponder units, can not be manufactured by the known method.

Die DE 101 60 390 A1 beschreibt eine Spulenanordnung und Verfahren zur Herstellung von mindestens temporär selbsttragenden Spulen für elektronische Schaltungen. Die Spulen werden zunächst in einem Wickelwerkzeug gewickelt und danach auf oder in eine Trägeranordnung gebracht, wobei während oder nach dem Erzeugen der Windungen mindestens zwei Windungen untereinander partiell an diskreten Stellen fixiert werden. Aus der Druckschrift ist außerdem ein kontaktloser Transponder, vorzugsweise eine kontaktlose Chipkarte bekannt, der eine derartige Spulenanordnung aufweist. Dieses Verfahren zur Herstellung einer Spule ist sehr aufwändig.The DE 101 60 390 A1 describes a coil assembly and method for making at least temporarily self-supporting coils for electronic circuits. The coils are first wound in a winding tool and then placed on or in a carrier assembly, wherein during or after the generation of the turns at least two turns are partially fixed to each other at discrete locations. The document also discloses a contactless transponder, preferably a contactless chip card, which has such a coil arrangement. This method of manufacturing a coil is very expensive.

Aus EP 0 880 754 B1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kontaktierung eines Drahtleiters bekannt, bei dem in einer ersten Phase der Drahtleiter über eine Anschlussfläche der Chipeinheit hinweggeführt und relativ zur Anschlussfläche bzw. dem der Anschlussfläche zugeordneten Bereich auf dem Substrat fixiert wird und in einer zweiten Phase die Verbindung des Drahtleiters mit der Anschlussfläche mittels einer Verbindungseinrichtung erfolgt. Zur Verbindung des Drahtleiters mit der Anschlussfläche wird vorzugsweise eine Ultraschalleinrichtung verwendet. In der Druckschrift wird außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Kontaktierung beschrieben, welche einen Drahtführer und einen Ultraschallgeber aufweist, wobei der Ultraschallgeber derart mit dem Drahtführer verbunden ist, dass der Drahtführer zur Ausführung von Ultraschallschwingungen in Längsachsenrichtung angeregt wird.Out EP 0 880 754 B1 a method and a device for contacting a wire conductor is known in which in a first phase, the wire conductor led away over a connection surface of the chip unit and fixed relative to the pad or the pad associated area on the substrate and in a second phase, the compound of Wire conductor is carried out with the connection surface by means of a connecting device. To connect the wire conductor to the pad, an ultrasonic device is preferably used. The document also describes a device for carrying out a method for contacting, which has a wire guide and an ultrasound transmitter, wherein the ultrasound transmitter is connected to the wire guide in such a way that the wire guide is excited to execute ultrasonic vibrations in the longitudinal axis direction.

Schließlich wird in DE 20 2005 016 382 U1 eine Drahtverlegevorrichtung zur Herstellung von einem mindestens eines Antenne umfassenden Transponder auf einer Oberfläche eines Substrates offenbart. Die Drahtverlegevorrichtung weist eine Ultraschallsonotrode, eine darin integrierte Drahtführungseinrichtung zur Zuführung von Antennendraht auf die Oberfläche des Substrates und eine Erwärmungseinrichtung zum Verbinden des Antennendrahtes mit der Oberfläche des Substrates auf. Zwischen der Ultraschallsonotrode und der dazu benachbarten Erwärmungseinrichtung ist ein schließbares Klemmelement zur Fixierung der Ausrichtung eines freien Endes des Antennendrahtes gegenüber der Erwärmungseinrichtung vorgesehen.Finally, in DE 20 2005 016 382 U1 discloses a wire laying apparatus for producing a transponder comprising at least one antenna on a surface of a substrate. The wire laying device has an ultrasonic sonotrode, a wire guide device integrated therein for feeding antenna wire onto the surface of the substrate and a heating device for connecting the antenna wire to the surface of the substrate. Between the ultrasonic sonotrode and the heating device adjacent thereto, a closable clamping element is provided for fixing the alignment of a free end of the antenna wire with respect to the heating device.

Bei Verlegen von Draht entlang gekrümmter Kurven auf Substratmaterialien mit niedrigem Schmelzpunkt besteht das Problem, dass das langsam erkaltende Material die Kurvenform nicht halten kann und sich der bereits verlegte Draht wieder aus dem Material löst. Hierdurch wird eine Verkürzung der Kurve beim weiteren Verlegen des Drahtes bewirkt und es kommt zu einer Abweichung von der angestrebten Kurvenform. Ursache für das Lösen des Drahts aus dem Material ist die Zugkraft, welche durch die Verlegevorrichtung während des Verlegens auf den Draht ausgeübt wird bzw. der Widerstand des Drahtes beim Herausziehen aus der Maschine. Durch die Abweichung der Drahtstruktur von der gewünschten Form werden die elektromagnetischen Eigenschaften der Drahtanordnung, insbesondere in einem Schwingkreis, verändert.at Laying wire along curved curves substrate material with a low melting point is the problem that the slowly cooling material can not hold the curve shape and the already laid wire comes off the material again. hereby will be a shortening of Curve causes further laying of the wire and it comes to a deviation from the desired curve shape. Cause of loosening the wire from the material is the tensile force, which by the laying device while of laying on the wire is exercised or the resistance of the wire when pulling out of the machine. By the deviation the wire structure of the desired Shape become the electromagnetic properties of the wire arrangement, especially in a resonant circuit, changed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, ein Verfahren zum Verlegen eines Drahtes anzugeben, bei dem eine Abweichung des Drahtes von der gewünschten Kurvenform vermieden wird. Die Aufgabe bestand ferner darin, eine Verlegevorrichtung zu schaffen, mit welcher eine Verlegung von Draht auf einem Substratmaterial mit niedrigem Schmelzpunkt entlang einer gewünschten Kurvenform erreicht wird. Schließlich bestand die Aufgabe darin, eine Drahtanordnung zu schaffen, bei welcher der Draht die gewünschte Kurvenform besitzt.task Accordingly, it is the object of the present invention to provide a method of laying indicate a wire in which a deviation of the wire from the desired Curve shape is avoided. The task was also a Laying device to create, with which a laying of wire on a low melting point substrate material along a desired Curve shape is achieved. Finally, the task was to to provide a wire assembly in which the wire is the desired curve shape has.

Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Verlegen des Drahtes in dem Übergangsabschnitt zwischen einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt gelöst, wobei der Draht vorzugsweise in dem ersten Abschnitt im Wesentlichen entlang einer ersten Geraden und in dem zweiten Abschnitt im Wesentlichen entlang einer zweiten Geraden verlegt wird, wobei der Draht in dem Übergangsabschnitt derart entlang einer gekrümmten Kurve mit einer von der Verbindungsgeraden zwischen dem Endpunkt des ersten Abschnitt und dem Anfangspunkt des zweiten Abschnitts aus gesehen konkaven Krümmung zwischen dem Endpunkt des ersten Abschnitts und dem Anfangspunkt des zweiten Abschnitts verlegt wird, dass

  • a) zunächst der Draht ausgehend von dem Endpunkt des ersten Abschnitts aus einer Speichereinrichtung für den Draht entnommen wird, wobei das Ende des Drahts hierbei in eine Richtung bewegt wird, die einen Winkel mit einer Größe von vorzugsweise kleiner als 180° mit der Verbindungsgeraden einschließt, wobei der Schenkel des Winkels der Entnahme-Richtung auf der Seite der Verbindungsgeraden liegt, auf der auch die gekrümmte Kurve angeordnet ist, ohne den Draht mit dem Substrat zu verbinden, wobei insgesamt ein Draht einer Länge L entnommen wird, die größer als die oder gleich der Länge der Verbindungsgeraden ist, und
  • b) anschließend das Ende des entnommenen Drahts am Anfangspunkt des zweiten Abschnitts mit dem Substrat verbunden wird.
The above object is achieved by a method for laying the wire in the transition section between a first section and a second section, the wire preferably laying in the first section substantially along a first straight and in the second section substantially along a second straight with the wire in the transition section being laid along a curved curve having a concave curvature between the end point of the first section and the starting point of the second section, as seen from the connecting straight line between the end point of the first section and the starting point of the second section
  • a) first the wire is taken from a storage device for the wire starting from the end point of the first section, wherein the end of the wire is thereby moved in a direction enclosing an angle with a size of preferably smaller than 180 ° with the connecting straight line, wherein the leg of the angle of the extraction direction lies on the side of the connecting line on which the curved curve is arranged, without connecting the wire to the substrate, wherein a total of a wire of length L is taken, which is greater than or equal is the length of the connecting straight line, and
  • b) then the end of the removed wire is connected to the substrate at the starting point of the second section.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass eine Verkürzung der Kurven durch dieses Verfahren nicht stattfindet, da der Draht in dem Verfahrensschritt a) mit der gewünschten Kurvenlänge aus der Speichereinrichtung herausgezogen wird und im Verfahrensschritt b) bei der Verbindung des Endes des entnommenen Drahtes mit dem Substrat keine Zugkraft auf den Draht wirkt. Die elektromagnetischen Eigenschaften der Drahtanordnung, insbesondere die Schwingkreiseigenschaften der Antenne einer Transpondereinheit, liegen somit im gewünschten Bereich.Of the Advantage of the method according to the invention is that a shortening the curves by this method does not take place because of the wire in the method step a) with the desired curve length the storage device is pulled out and in the process step b) in the connection of the end of the removed wire with the substrate no pulling force acts on the wire. The electromagnetic properties the wire arrangement, in particular the resonant circuit properties of Antenna of a transponder unit, are thus in the desired Area.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Länge des insgesamt entnommenen Drahtes im Schritt a) größer als die Länge der Verbindungsgeraden ist und vorzugsweise der Länge der gewünschten gekrümmten Kurve im Übergangsbereich entspricht. Hierdurch wird eine Kurve mit exakt der gewünschten Länge erzeugt und die Zugkraft an dem Draht während des Schrittes b) bei der Verbindung des Drahts mit dem Substrat minimiert.It is particularly preferred if the length of the total wire taken in step a) is greater than the length of the connecting straight line and preferably corresponds to the length of the desired curved curve in the transition region. As a result, a curve of exactly the desired length is generated and the tensile force on the wire during step b) in the connection of the wire with the Substrate minimized.

Besonders einfach lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren durchführen, wenn der Schenkel des Winkels der Bewegungsrichtung des Endes des Drahts bei der Entnahme entlang der Verlaufsrichtung der ersten Geraden verläuft. Gleiches gilt, wenn der Winkel α ein spitzer Winkel oder gleich 90° ist, vorzugsweise mit einer Winkelgröße zwischen 30° und 80°, besonders bevorzugt mit einer Winkelgröße zwischen 40° und 60°.Especially just lets the process of the invention carry out, when the leg of the angle of the direction of movement of the end of the wire during the removal along the direction of the first straight line runs. The same applies if the angle α a acute angle or equal to 90 °, preferably with an angle size between 30 ° and 80 °, especially preferably with an angular size between 40 ° and 60 °.

Um eine Form der Drahtanordnung, insbesondere für eine Transponderantenne, mit abgerundeten Ecken zu erhalten, ist es von Vorteil, wenn die erste Gerade und die zweite Gerade zueinander senkrecht verlaufen und das erfindungsgemäße Verfahren insgesamt mindestens dreimal angewendet wird. In einem weiteren Ausführungsbeispiel können die erste und die zweite Gerade auch zueinander parallel verlaufen. In diesem Fall wird der Draht in dem Übergangsabschnitt weiter bevorzugt entlang eines Halbkreises verlegt.Around a form of wire arrangement, in particular for a transponder antenna, to get with rounded corners, it is advantageous if the first Straight and the second straight line perpendicular to each other and the inventive method a total of at least three times. In another embodiment can they first and the second straight line also run parallel to each other. In this case, the wire in the transition section is further preferred laid along a semicircle.

Insbesondere dann, wenn die erste und die zweite Gerade zueinander senkrecht oder parallel verlaufen, wird die Länge L des insgesamt entnommenen Drahtes so gewählt, dass L im Wesentlichen gleich dem Produkt 1/2 × π × r, wobei r der Abstand des Endpunkts des ersten Abschnitts von der Richtung der zweiten Geraden ist. Hierbei bedeutet die Richtung der zweiten Geraden die Verlängerung der zweiten Geraden entlang ihrer Verlaufsrichtung in Richtung der ersten Geraden.Especially when the first and second straight lines are perpendicular to each other or run parallel, the length L is taken from the total Wire so chosen that L is substantially equal to the product 1/2 × π × r, where r is the distance of the End point of the first section from the direction of the second straight line is. Here, the direction of the second straight line means the extension the second straight line along its course direction in the direction of first straight.

Die Kurvenform des Drahts im Übergangsabschnitt wird insbesondere dadurch positiv beeinflusst, dass der Draht vor dem Schritt a) mit dem Substrat am Endpunkt des ersten Abschnitts verbunden wird. Vorzugsweise wird vor der Durchführung des Schritts a) nach der Verbindung des Drahts mit dem Substrat die notwendige Zeit gewartet, bis das Substrat mit dem Draht am Endpunkt des ersten Abschnitts fest verbunden ist, so dass die Gefahr des Lösens des Drahtes von dem Substrat am Endpunkt des ersten Abschnitts minimiert wird. Die Länge des Warteschritts ist hierbei von dem verwendeten Material und der Maschine abhängig und kann einige Sekunden, beispielsweise 1 bis 2 Sekunden betragen. Statt einen Warteschritt vorzusehen oder zusätzlich zu dem Warteschritt kann der Draht am Endpunkt des ersten Abschnitts mittels eines Gebläses aktiv gekühlt werden, um die Wartezeit zu verringern.The Curve shape of the wire in the transition section is particularly positively influenced by the fact that the wire before the step a) with the substrate at the end point of the first section is connected. Preferably, before the implementation of step a) waiting for the necessary time to connect the wire to the substrate, until the substrate with the wire at the end point of the first section is firmly connected, so the risk of loosening the wire from the substrate is minimized at the end point of the first section. The length of the wait step depends on the material used and the machine and can be a few seconds, for example 1 to 2 seconds. Instead of to provide a wait step or in addition to the wait step the wire can be active at the end point of the first section by means of a blower chilled to reduce the waiting time.

Vorteilhaft einfach lässt sich der Draht mit dem Substrat mittels Ultraschall und/oder durch Erwärmen und/oder mittels Klebstoff mit dem Substrat verbinden. Zum Erwärmen kann beispielsweise ein Laser eingesetzt werden, der in vorteilhafter Weise sehr positionsgenau arbeitet.Advantageous just lets the wire with the substrate by means of ultrasound and / or by Heat and / or connect to the substrate by means of adhesive. For heating can For example, a laser can be used, in an advantageous Way works very accurate position.

Da der Draht erst am Endpunkt des Übergangsbereichs mit dem Substrat verbunden wird, ist es von Vorteil, wenn der Draht im Übergangsbereich durch Laminierung des Substrats mit einer weiteren, über dem Draht angeordneten Schicht mit dem Substrat verbunden wird. Hierdurch wird der Draht auch mit dem darunter liegenden Substrat verbunden.There the wire only at the end point of the transition area connected to the substrate, it is advantageous if the wire in the transition area Lamination of the substrate with another, arranged over the wire Layer is connected to the substrate. This will be the wire also connected to the underlying substrate.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird vor der weiteren Verlegung des Drahts im zweiten Abschnitt nach dem Verfahrensschritt b) ein Warteschritt durchgeführt, in dem die notwendige Zeit gewartet wird, bis das Substrat mit dem Draht am Anfangspunkt des zweiten Abschnitts fest verbunden ist, so dass die Gefahr des Lösens des Drahtes von dem Substrat am Anfangspunkt des zweiten Abschnitts minimiert wird und hierdurch der Drahtverlauf im Übergangsabschnitt endgültig fixiert wird. Die Länge des Warteschritts ist hierbei analog zu dem Warteschritt am Endpunkt des ersten Abschnitts von dem verwendeten Material und der Maschine abhängig und kann einige Sekunden, beispielsweise 1 bis 2 Sekunden betragen. Statt einen Warteschritt vorzusehen oder zusätzlich zu dem Warteschritt kann der Draht am Endpunkt des ersten Abschnitts mittels eines Gebläses aktiv gekühlt werden, um die Wartezeit zu verringern.In a further preferred embodiment is before the further laying of the wire in the second section after the method step b) a waiting step is performed, in the necessary time is waited until the substrate with the Wire is firmly connected at the starting point of the second section, so the danger of loosening of the wire from the substrate at the starting point of the second section is minimized and thereby the wire path in the transition section finally is fixed. The length the wait step is analogous to the wait step at the endpoint the first section of the material used and the machine dependent and may be a few seconds, for example 1 to 2 seconds. Instead of providing a wait step or in addition to the wait step the wire can be active at the end point of the first section by means of a blower chilled to reduce the waiting time.

Die obige Aufgabe wird außerdem durch eine Verlegevorrichtung gelöst, bei der der Verlegekopf zum Verlegen des Drahtes in einem Übergangsabschnitt zwischen einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt bestimmt ist, wobei vorzugsweise der Draht in dem ersten Abschnitt im Wesentlichen entlang einer ersten Geraden und in dem zweiten Abschnitt im Wesentlichen entlang einer zweiten Geraden verläuft, wobei der Verlegekopf den Draht in dem Übergangsabschnitt entlang einer gekrümmten Kurve zwischen dem Endpunkt des ersten Abschnitts und dem Anfangspunkt des zweiten Abschnitts verlegt, wobei die Kurve von der Verbindungsgeraden zwischen dem Endpunkt des ersten Ab schnitts und dem Anfangspunkt des zweiten Abschnitts aus gesehen eine konkave Krümmung aufweist, wobei

  • A) der Verlegekopf zunächst mit dem Ende des Drahts ausgehend von dem Endpunkt des ersten Abschnitts in eine Richtung bewegbar ist, die einen Winkel mit einer Größe von vorzugsweise kleiner als 180° mit der Verbindungsgeraden einschließt, wobei der Schenkel des Winkels der Entnahme-Richtung auf der Seite der Verbindungsgeraden liegt, auf der auch die gekrümmte Kurve angeordnet ist, und der Verlegekopf hierbei Draht aus der Speichereinrichtung entnimmt, ohne diesen mit dem Substrat zu verbinden, wobei die Gesamtlänge L der Bewegungsstrecke größer als die oder gleich der Länge oder Verbindungsgeraden ist,
  • B) der Verlegekopf anschließend derart bewegbar ist, dass das Ende des Drahts zum Anfangspunkt des zweiten Abschnitts gelangt, und die Verbindungseinrichtung das Ende des Drahts am Anfangspunkt des zweiten Abschnitts mit dem Substrat verbindet.
The above object is also achieved by a laying apparatus in which the laying head for laying the wire is determined in a transition section between a first section and a second section, wherein preferably the wire in the first section substantially along a first straight line and in the second Section extends substantially along a second straight line, wherein the laying head moves the wire in the transition section along a curved curve between the end point of the first section and the starting point of the second section, wherein the curve of the connecting straight line between the end point of the first section and the Starting point of the second portion seen from a concave curvature, wherein
  • A) the laying head is first movable with the end of the wire starting from the end point of the first portion in a direction which includes an angle with a size of preferably less than 180 ° with the connecting straight line, wherein the leg of the angle of the extraction direction on the side of the connecting line lies on which the curved curve is also arranged, and the laying head removes wire from the storage device without connecting it to the substrate, the total length L of the moving path being greater than or equal to the length or connecting straight line,
  • B) the laying head is subsequently movable such that the end of the wire to the starting point of the second section, and the connecting means connects the end of the wire at the starting point of the second section to the substrate.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Verlegevorrichtung besteht darin, dass diese mit einfachen Mitteln eine Verlegung des Drahts entlang der gewünschten Kurve erlaubt. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Verlegevorrichtung für das Verlegen von Drähten für eine kurvenförmige Drahtanordnung wird eine Verkürzung des Drahts vermieden und die elektromagnetischen Eigenschaften der Drahtanordnung nicht gegenüber den gewünschten Eigenschaften verändert.Of the Advantage of the laying device according to the invention is that they can be relocated with simple means Wire along the desired one Curve allowed. By using the laying device according to the invention for the Laying wires for one curved Wire arrangement becomes a shortening avoided the wire and the electromagnetic properties of the wire assembly not opposite the desired properties changed.

Von Vorteil ist es, wenn die Länge L der Bewegungsstrecke im Schritt A) größer als die Länge der Verbindungsgeraden und besonders bevorzugt der Länge der gewünschten gekrümmten Kurve im Übergangsbereich entspricht. Hierdurch kann die Zugkraft an dem Anfangspunkt des zweiten Abschnitts minimiert werden.From Advantage is when the length L of the moving distance in step A) greater than the length of Connecting straight line and particularly preferably the length of the desired curved curve in the transition area equivalent. As a result, the tensile force at the starting point of second section are minimized.

Die Krümmung der Kurve wird weiter verbessert, wenn der Draht vor dem ersten Schritt A) mittels der Verbindungseinrichtung am Endpunkt des ersten Abschnitts mit dem Substrat verbindbar ist.The curvature the curve will be further improved if the wire before the first Step A) by means of the connection device at the end point of the first section is connectable to the substrate.

Vorteilhaft kann die Verlegevorrichtung dadurch ausgebildet sein, dass der Verlegekopf nach der Verbindung des Drahts mit dem Substrat am Endpunkt des ersten Abschnitts und/oder am Anfangspunkt des zweiten Abschnitts ggf. einen Halteschritt durchführt, der die Ausbildung einer festen Verbindung zwischen Draht und Substrat erlaubt. Ob ein Halteschritt durchgeführt wird ist material- und/oder maschinenabhängig. Ggf. kann eine zusätzliche Kühlung bspw. durch Anwendung eines Gebläses vorgesehen werden, die den Halteschritt auch gänzlich überflüssig machen kann.Advantageous the laying device can be formed in that the laying head after connecting the wire to the substrate at the end point of the first section and / or at the starting point of the second section if necessary, performs a holding step, the formation of a firm connection between wire and substrate allowed. Whether a holding step is carried out depends on the material and / or machine. Possibly. can an additional cooling bspw. provided by using a blower which can make the holding step completely redundant.

Besonders einfach ist die Verlegevorrichtung gestaltet, wenn der Verlegekopf zunächst in die Verlaufsrichtung der ersten Geraden bewegbar ist. Für die Krümmung der Kurve vorteilhaft ist es, wenn der Winkel α als ein spitzer Winkel vorzugsweise mit den oben angegebenen Winkelgrößen ausgebildet ist.Especially simply the laying device is designed when the laying head first is movable in the direction of the first straight line. For the curvature of the Curve is advantageous when the angle α as an acute angle preferably is formed with the above-mentioned angle sizes.

Insbesondere bei ersten und zweiten Abschnitten, die senkrecht zueinander oder parallel verlaufen, ist es von Vorteil, wenn die Länge L der Bewegungsstrecke etwa gleich dem Produkt 1/2 × π × r, wobei r der Abstand des Endpunkts des ersten Abschnitts von der Richtung der zweiten Geraden ist. Die Form der Kurve des verlegten Drahts entspricht in diesem Fall im Wesentlichen einem Viertelkreis bzw. einem Halbkreis.Especially at first and second sections perpendicular to each other or run parallel, it is advantageous if the length L of Movement distance approximately equal to the product 1/2 × π × r, where r is the distance of the End point of the first section from the direction of the second straight line is. The shape of the curve of the laid wire corresponds to this Case essentially a quarter circle or a semicircle.

Eine geeignete Verbindungseinrichtung weist vorzugsweise eine Sonotrode und/oder eine Heizeinrichtung und/oder eine Klebeeinrichtung auf. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Heizeinrichtung mittels eines Lasers realisiert wird. Eine derartige Heizeinrichtung ist besonders gut steuer- und positionierbar.A suitable connecting device preferably has a sonotrode and / or a heating device and / or an adhesive device. Especially preferred it is when the heater realized by means of a laser becomes. Such a heater is particularly good tax and positionable.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist an der Verlegevorrichtung außerdem eine Laminiereinrichtung als Bestandteil der Verlegevorrichtung vorgesehen, mittels welcher nach dem Schritt B) eine weitere, über dem Draht angeordnete Schicht mit dem Substrat laminierbar ist. Hierdurch wird der Draht im Übergangsbereich der darüber angeordneten Schicht und auch mit dem Substrat verbunden. Die Laminiereinrichtung kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel auch separat von der Verlegevorrichtung angeordnet sein. In diesem Fall bilden die Verlegevorrichtung und die Laminiereinrichtung ein vorteilhaftes System zur Herstellung einer Substratanordung aus.In a further preferred embodiment is also a laminator on the laying device provided as part of the laying device, by means of which after step B) another layer arranged above the wire is laminatable with the substrate. This will cause the wire to transition the above arranged layer and also connected to the substrate. The laminator can in a further embodiment Also be arranged separately from the laying device. In this Case form the laying device and the laminator advantageous system for producing a Substratanordung.

Die obige Aufgabe wird außerdem durch eine Drahtanordnung gelöst, welche durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt ist.The above task will also solved by a wire arrangement, which by the inventive method is made.

Besonders einfach kann der Draht mit dem Substrat dadurch verbunden werden, dass die Drahtanordnung mit einer über dem Draht angeordneten weiteren Schicht hergestellt nach dem oben angegebenen Verfahren versehen und mit dieser laminiert ist.Especially simply the wire can be connected to the substrate by that the wire assembly is arranged with an over the wire another layer prepared by the above-mentioned method provided and laminated with this.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further Objectives, features, advantages and applications of the invention result from the following description of exemplary embodiments with reference to FIG Characters. All described and / or illustrated features form for themselves or in any combination the subject of the present invention, independent of their summary in the individual claims or their dependency.

Es zeigen schematisch:It show schematically:

1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Drahtanordnung von oben nach einem ersten Verfahrensschritt, 1 a view of the wire assembly according to the invention from above after a first process step,

2 die Drahtanordnung gemäß 1 nach einem zweiten Verfahrensschritt, 2 the wire assembly according to 1 after a second process step,

3 die Drahtanordnung gemäß 2 in einer Querschnittdarstellung, 3 the wire assembly according to 2 in a cross-sectional view,

4 die Drahtanordnung gemäß 1 während des dritten Verfahrensschritts, 4 the wire assembly according to 1 during the third stage of the procedure,

5 die Drahtanordnung gemäß 1 nach Ende des dritten Verfahrensschritts, 5 the wire assembly according to 1 after the end of the third stage of the procedure,

6 die Drahtanordnung gemäß 1 nach einem vierten Verfahrensschritt, 6 the wire assembly according to 1 after a fourth process step,

7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drahtanordnung in einer Querschnittdarstellung und 7 a further embodiment of a wire arrangement according to the invention in a cross-sectional view and

8 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verlegevorrichtung in einer Ansicht von vorn. 8th An embodiment of a laying device according to the invention in a front view.

1 zeigt ein Substrat 1, das im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet ist und auf dessen Oberfläche ein Draht 2 verlegt wird. Als Material des Substrats 1 können vorzugsweise Kunststoff, wie Polycarbonat, Polyethylen, PP, PET, PUR oder dergleichen sowie Mischungen oder Schichtverbunde aus diesen Materialien sowie Papier und/oder Pappe und/oder gewebte Materialien, vorzugsweise aus den vorstehend angegebenen Kunststoffmaterialien, und/oder Vliesmaterialien, vorzugsweise aus den vorstehend angegebenen Kunststoffmaterialien, verwendet werden. Für den Draht 2 sind elektrisch oder optisch leitfähige Materialien, beispielsweise metallische Materialien, wie Kupfer, Gold, elektrisch und/oder optisch leitfähiger Kunststoff oder elektrisch und/oder optisch leitfähiges Keramikmaterial geeignet. Der Draht weist einen Durchmesser von vorzugsweise mehr als 1 Millimeter bis wenige μm auf. 1 shows a substrate 1 , which is formed substantially plate-shaped and on the surface of a wire 2 is relocated. As material of the substrate 1 For example, plastics, such as polycarbonate, polyethylene, PP, PET, PUR or the like, as well as mixtures or layered composites of these materials as well as paper and / or cardboard and / or woven materials, preferably from the above-mentioned plastic materials, and / or nonwoven materials, preferably from the above-mentioned plastic materials can be used. For the wire 2 are electrically or optically conductive materials, such as metallic materials such as copper, gold, electrically and / or optically conductive plastic or electrically and / or optically conductive ceramic material suitable. The wire has a diameter of preferably more than 1 millimeter to a few microns.

Auf der Oberfläche des Substrats 1 ist der Draht 2 der Darstellung in 1 bereits entlang eines ersten Abschnitts 10 verlegt worden (angedeutet durch die durchgezogene fette Linie) und soll weiter entlang einer gestrichelt gekennzeichneten vorgegebenen Struktur in Form einer abgerundeten Ecken in einem Übergangsabschnitt 20 und einer sich daran anschließenden Geraden des zweiten Abschnitts 30 in X-Y-Richtung auf der Substratoberfläche verlegt werden. Der Draht wird hierbei mit Hilfe der Verlegevorrichtung, deren Verlegekopf durch das Dreieck 40 schematisch dargestellt ist, verlegt. Vorzugsweise wird der Draht 2 vor Durchführung des nächsten, anhand von 2 dargestellten Schritts am Endpunkt 11 des ersten geraden Abschnitts 10 mit dem Substrat 1 mittels der Verbindungseinrichtung verbunden.On the surface of the substrate 1 is the wire 2 the representation in 1 already along a first section 10 has been laid (indicated by the solid bold line) and should continue along a dashed marked predetermined structure in the form of a rounded corners in a transition section 20 and a subsequent straight line of the second section 30 be laid in the XY direction on the substrate surface. The wire is hereby using the laying device, the laying head through the triangle 40 is shown schematically laid. Preferably, the wire 2 before the next one, based on 2 step shown at the end point 11 of the first straight section 10 with the substrate 1 connected by means of the connecting device.

2 zeigt den zweiten Verfahrensschritt des Verlegeverfahrens. Der Draht 2 wird in einem Abschnitt 22 durch den Verlegekopf 40 aus der Speichereinrichtung entnommen und im weiteren Verlauf zunächst entlang der Richtung der ersten Geraden 10 weiter bewegt. Hierbei wird der Draht 2 aus der Speichereinrichtung mit einer Länge L herausgezogen. Der Verlegekopf bringt hierfür eine Zugkraft auf das Ende des Drahtabschnitts 22 auf, das dem Endpunkt 11 gegenüber liegt. Außerdem wird der Draht 2 in dem Abschnitt 22 ab dem Endpunkt 11 des ersten geraden Abschnitts 10 von dem Substrat abgehoben (siehe 3). Hierfür wird der Verlegekopf 40 in eine Richtung bewegt, die eine Komponente in Z-Richtung aufweist. Die Z-Richtung steht senkrecht auf der Substratoberfläche (X-Y-Richtung). Die Bewegungsrichtung des Verlegekopfs in X-Y-Richtung bildet mit der strichpunktiert dargestellten Verbindungsgeraden 24 zwischen dem Endpunkt 11 des ersten Abschnitts 10 und dem Anfangspunkt 31 des zweiten Abschnitts 30 einen Winkel α aus, der vorzugsweise ein spitzer Winkel größer als 0° ist. Nach Abschluss der Verlegung ist der Draht von der Verbindungsgeraden 24 aus gesehen konkav gekrümmt (siehe 1, 5 und 6). 2 shows the second step of the laying process. The wire 2 is in a section 22 through the laying head 40 taken from the storage device and in the further course initially along the direction of the first straight line 10 moved on. This is the wire 2 pulled out of the memory device with a length L. The laying head brings a tensile force to the end of the wire section for this purpose 22 on, that's the endpoint 11 is opposite. In addition, the wire becomes 2 in the section 22 from the endpoint 11 of the first straight section 10 lifted off the substrate (see 3 ). For this purpose, the laying head 40 moved in a direction having a component in the Z direction. The Z direction is perpendicular to the substrate surface (XY direction). The direction of movement of the laying head in the XY direction forms the connecting straight line shown in dash-dotted lines 24 between the endpoint 11 of the first section 10 and the starting point 31 of the second section 30 an angle α, which is preferably an acute angle greater than 0 °. After completion of the installation, the wire is from the connecting line 24 seen concavely curved (see 1 . 5 and 6 ).

Es soll an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen werden, dass die Punkte 11 und 31 in den 1 bis 6 und 8 dadurch hervorgehoben sind, dass sie größer dargestellt sind als sie üblicherweise ausgeführt sind. Vorzugsweise weist der verlegte Draht 2 auf dem Substrat 1 in den Punkten 11 und 31 den gleichen Durchmesser auf wie an den übrigen Stellen.It should be pointed out at this point that the points 11 and 31 in the 1 to 6 and 8th characterized in that they are shown larger than they are usually executed. Preferably, the laid wire 2 on the substrate 1 in the points 11 and 31 the same diameter as in the other places.

In dem in 4 dargestellten dritten Verfahrensschritt wird der Verlegekopf 40, nachdem der Draht mit einer Länge L ausgehend vom Endpunkt 11 des ersten geraden Abschnitts 10 aus der Speichereinrichtung herausgezogen ist, wobei L vorzugsweise der Länge der Kurve im Übergangsabschnitt 20 entspricht, zu dem Anfangspunkt 31 des zweiten geraden Abschnitts 30 bewegt und an diesem Punkt 31 mit dem Substrat 1 verbunden (vgl. 5). Hierdurch erhält der Draht 2 im Übergangsbereich 20 die gewünschte Krümmung. Die Bewegungsrichtung des Verlegekopfs 40 ist in 4 mit dem Pfeil 42 angedeutet. Während der Bewegung des Verlegekopfs 40 zu dem Anfangspunkt 31 des zweiten Abschnitts 30 wird vorzugsweise kein weiterer Draht 2 aus der Speichereinrichtung der Verlegevorrichtung entnommen, so dass keine weitere Zugkraft auf das Drahtende aufgebracht wird.In the in 4 the third step shown is the laying head 40 After the wire with a length L starting from the end point 11 of the first straight section 10 is pulled out of the storage device, wherein L preferably the length of the curve in the transition section 20 corresponds to the starting point 31 of the second straight section 30 moved and at that point 31 with the substrate 1 connected (cf. 5 ). This gives the wire 2 in the transition area 20 the desired curvature. The direction of movement of the laying head 40 is in 4 with the arrow 42 indicated. During the movement of the laying head 40 to the starting point 31 of the second section 30 is preferably no further wire 2 taken from the storage device of the laying device, so that no further tensile force is applied to the wire end.

Anschließend wird, wie in 6 dargestellt, der Draht 2 weiter entlang des zweiten Abschnitts 30, der entlang einer Geraden verläuft, auf dem Substrat 1 verlegt.Subsequently, as in 6 represented, the wire 2 continue along the second section 30 which runs along a straight line, on the substrate 1 laid.

Anschließend kann in einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel mittels einer Laminiereinrichtung eine weitere Schicht 50 mit dem Substrat 1 durch einen bekannten Laminiervorgang verbunden werden. Wie in 7 schematisch gezeigt ist die weitere Schicht 50 dabei oberhalb des Substrats 1 und des Drahts 2 auf der Seite des Substrats 1 angeordnet, auf der dieses mit dem verlegten Draht 2 versehen ist. Durch den Laminierschritt wird gleichzeitig der Draht 2 mit dem darunter liegenden Substrat 1 verbunden.Subsequently, in a further preferred embodiment, by means of a laminating device, a further layer 50 with the substrate 1 be connected by a known lamination. As in 7 shown schematically is the further layer 50 while above the substrate 1 and the wire 2 on the side of the substrate 1 arranged on this with the threaded wire 2 is provided. The lamination step simultaneously becomes the wire 2 with the underlying substrate 1 connected.

In 8 ist eine erfindungsgemäße Verlegevorrichtung mit einem Verlegekopf 40 dargestellt. Die Verlegevorrichtung weist eine Trageinrichtung 42 auf, auf der das Substrat 1 zum Verlegen des Drahtes 2 angeordnet ist. Das Substrat 1 kann der Verlegevorrichtung entlang der Trageeinrichtung 42 zugeführt werden. Vorzugsweise ist das Substrat hierbei in einem sogenannten Nutzen angeordnet, der in einem gemeinsamen Verbund eine Vielzahl von Substraten 1 aufweist.In 8th is a laying device according to the invention with a laying head 40 shown. The Laying device has a support device 42 on top of the substrate 1 for laying the wire 2 is arranged. The substrate 1 can the laying device along the support device 42 be supplied. Preferably, the substrate is arranged in a so-called benefit, which in a common composite, a plurality of substrates 1 having.

Die Verlegevorrichtung weist außerdem eine Stromversorgungs- und Steuereinrichtung 43 auf, welche die Bewegung des Verlegekopfs 40 steuert und die erforderliche Energie zur Bewegung des Verlegekopfs 40, der Entnahme des Drahts 2 und die Verbindungseinrichtung 46 bereitstellt. Die Steuereinrichtung 43 ist mit dem gegenüber der Steuereinheit 43 in X-, Y- und Z-Richtung beweglichen (verfahrbaren) Verlegekopf 40 verbunden.The laying device also has a power supply and control device 43 on which the movement of the laying head 40 controls and the energy required to move the laying head 40 , the removal of the wire 2 and the connection device 46 provides. The control device 43 is with the opposite to the control unit 43 Movable (movable) laying head in X, Y and Z directions 40 connected.

Der Verlegekopf 40 weist eine Speichereinrichtung 44 auf, die zur Bereitstellung des erforderlichen Drahtmaterials dient. An dem dem Substrat 1 zugewandten Ende des Verlegekopfs 40, vorzugsweise unterhalb der Speichereinrichtung 44, ist eine Drahtspendeeinrichtung 45 und die Verbindungseinrichtung 46 angeordnet. Mittels der Drahtspendeeinrichtung 45 wird der Draht aus der Speichereinrichtung 44 entnommen und dem Substrat 1 zugeführt. Hierfür weist die Drahtspendeeinrichtung 45 einen durchgehenden Kanal oder eine Längsbohrung auf, welche weiter bevorzugt schräg nach unten verläuft.The laying head 40 has a memory device 44 on, which serves to provide the necessary wire material. At the the substrate 1 facing the end of the laying head 40 , preferably below the storage device 44 , is a wire dispenser 45 and the connection device 46 arranged. By means of the wire dispenser 45 the wire is removed from the storage device 44 taken and the substrate 1 fed. For this purpose, the wire dispenser 45 a continuous channel or a longitudinal bore, which further preferably extends obliquely downwards.

Die Verbindungseinrichtung 46, welche ggf. mit einer Heizeinrichtung 47 zusammenwirkt, enthält beispielsweise eine Sonotrode, welche zur Übertragung von Schallwellen auf das Drahtmaterial und/oder das Substratmaterial dient. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Sonotrode ringförmig ausgebildet sein. Beim Bewegen des Verlegekopfs 40 während der anhand der 2 bis 4 dargestellten Verfahrensschritte kann die Sonotrode in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel abgeschaltet werden. Die Heizeinrichtung 47 ist unterhalb der Trageinrichtung 42 angeordnet und dient zur Erwärmung des Substrat- und/oder Drahtmaterials von unten. In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Verbindungseinrichtung 46 mit einem Laser versehen, der zur Verbindung des Drahts 2 mit dem Substrat 1 dienen kann, indem zur Erwärmung des Materials ein Laserstrahl auf den Verbindungspunkt gerichtet wird. Der Laser ist vorzugsweise mit einem Lichtwellenleiter versehen, der das Laserlicht an den gewünschten Ort leitet.The connection device 46 , which if necessary with a heating device 47 cooperates, for example, contains a sonotrode, which serves for the transmission of sound waves on the wire material and / or the substrate material. In a preferred embodiment, the sonotrode may be annular. When moving the laying head 40 while based on the 2 to 4 shown method steps, the sonotrode can be turned off in a preferred embodiment. The heater 47 is below the carrying device 42 arranged and serves to heat the substrate and / or wire material from below. In a further preferred embodiment, the connecting device 46 provided with a laser, which is used to connect the wire 2 with the substrate 1 can serve by a laser beam is directed to the connection point to heat the material. The laser is preferably provided with an optical waveguide which guides the laser light to the desired location.

Weiter bevorzugt kann die Verbindungseinrichtung 46 auch eine Klebeeinrichtung aufweisen, mittels der das Drahtmaterial mit dem Substratmaterial durch eine Klebeverbindung verbunden werden kann. Hierzu kann in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Substrat 1 mit einer Beschichtung versehen sein, die bei entsprechender thermischer Aktivierung an der gewünschten Stelle als Klebeschicht dient. Eine Klebeverbindung zwischen Draht 2 und Substrat 1 ist insbesondere dann von Vorteil, wenn es sich bei dem Substratmaterial um eine vliesartiges oder gewebeartiges Material handelt. Als Oberflächenbeschichtung kann beispielsweise Backlack verwendet werden. Der Kleber kann in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel durch Einwirkung von Wärme und/oder Licht ausgehärtet werden.More preferably, the connecting device 46 also have an adhesive device by means of which the wire material can be connected to the substrate material by an adhesive connection. For this purpose, in a preferred embodiment, the substrate 1 be provided with a coating which serves with appropriate thermal activation at the desired location as an adhesive layer. An adhesive bond between wire 2 and substrate 1 is particularly advantageous if it is the substrate material is a non-woven or fabric-like material. As a surface coating, for example, baked enamel can be used. The adhesive can be cured in a preferred embodiment by the action of heat and / or light.

Während des Verbindens des Drahtes 2 mit dem Substrat 1 an bestimmten Punkten wird durch die Verbindungseinrichtung 46 in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Kraft von oben auf den Draht 2 ausgeübt.While connecting the wire 2 with the substrate 1 at certain points is determined by the connecting device 46 in a preferred embodiment, a force from above the wire 2 exercised.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte erfindungsgemäße Drahtanordnungen können beispielsweise als Drahtspule in Kunststoffgehäusen, beispielsweise zur Ausbildung einer Antenne für ein schnurloses Telefon oder zur Ausbildung einer Messspule eines Sensors, verwendet werden. Die Drahtspule kann auch als Bestandteil eines Transponders beispielsweise auf Chipkarten oder anderen Wertdokumenten verwendet werden.With the method according to the invention manufactured wire assemblies according to the invention can for example, as a wire coil in plastic housings, for example for training an antenna for a cordless phone or to form a measuring coil of a Sensors, are used. The wire coil can also be used as a component a transponder, for example, on smart cards or other documents of value be used.

Zur Herstellung einer rechteckförmigen Spulenwindung wird das vorstehend beschriebene Verfahren drei- oder viermal wiederholt, je nachdem, ob das Rechteck an einer Seite offen oder geschlossen ist. Am Anfang und am Ende der Struktur kann der Draht 2 mit Kontaktflächen eines Halbleiterchips verbunden sein.To produce a rectangular coil turn, the method described above is repeated three or four times, depending on whether the rectangle is open or closed on one side. At the beginning and at the end of the structure can be the wire 2 be connected to contact surfaces of a semiconductor chip.

Beispielsweise kann der Verlegekopf 40 auch derart gestaltet sein, dass der Draht während der Bewegung der anhand der 2 bis 4 dargestellten Verfahrensschritte leicht um seine eigene Achse gedreht wird.For example, the laying head 40 be designed so that the wire during the movement of the basis of 2 to 4 shown method steps is easily rotated about its own axis.

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zum Verlegen eines Drahtes zur Herstellung einer Drahtanordnung sowie eine einfache und kostengünstige Vorrichtung, die ein Verziehen des Drahtes in einem kurvenförmigen Bereich vermeiden und hierdurch eine nachteilige Veränderung der Schwingkreiseigenschaften verhindern.The The present invention describes a simple and inexpensive Method for laying a wire for producing a wire arrangement and a simple and inexpensive Device that warping the wire in a curved area avoid and thereby adversely affect the resonant circuit characteristics prevent.

11
Substratsubstratum
22
Drahtwire
1010
erster gerader Abschnittfirst straight section
1111
Endpunkt des ersten Abschnitts 10 Endpoint of the first section 10
2020
ÜbergangsabschnittTransition section
2222
herausgezogener und vom Substrat 1 abgehobener Drahtabschnittpulled out and from the substrate 1 lifted wire section
2424
Verbindungsgerade zwischen Endpunkt 11 und Anfangspunkt 31 Join straight line between endpoint 11 and starting point 31
3030
zweiter gerader Abschnittsecond straight section
3131
Anfangspunkt des zweiten Abschnitts 30 Starting point of the second section 30
4040
Verlegekopflaying head
4242
Bewegungsrichtung des Endes des Drahts 2 Direction of movement of the end of the wire 2
4242
Trageinrichtungsupport means
4343
Stromversorgungs- und SteuereinrichtungPower Supply and control device
4444
Speichereinrichtungmemory device
4545
DrahtspendeeinrichtungWire dispensing device
4646
Verbindungseinrichtungconnecting device
4747
Heizeinrichtungheater
5050
weitere SchichtFurther layer
LL
Länge des Drahtabschnitts 22 Length of the wire section 22
αα
Winkel zwischen Bewegungsrichtung des Verlegekopfs in der X-Y-Ebene und Verbindungsgerade 24 Angle between the direction of movement of the laying head in the XY plane and connecting line 24

Claims (23)

Verfahren zum Verlegen eines Drahts (2) auf einem Substrat (1) in einem Übergangsabschnitt (20) zwischen einem ersten Abschnitt (10) und einem zweiten Abschnitt (30), insbesondere zur Herstellung einer Antenne für eine Transpondereinheit, wobei der Draht in dem Übergangsabschnitt derart entlang einer gekrümmten Kurve mit einer von einer Verbindungsgeraden (24) zwischen dem Endpunkt (11) des ersten Abschnitts und dem Anfangspunkt (31) des zweiten Abschnitts aus gesehen konkaven Krümmung zwischen dem Endpunkt des ersten Abschnitts und dem Anfangspunkt des zweiten Abschnitts verlegt wird, dass a) zunächst der Draht ausgehend von dem Endpunkt des ersten Abschnitts aus einer Speichereinrichtung (44) entnommen wird, wobei das Ende des Drahts hierbei in eine Richtung bewegt wird, die einen Winkel (α) mit einer Größe von vorzugsweise kleiner als 180° mit der Verbindungsgeraden einschließt, wobei der Schenkel des Winkels der Entnahme-Richtung auf der Seite der Verbindungsgeraden liegt, auf der auch die gekrümmte Kurve angeordnet ist, ohne den Draht mit dem Substrat zu verbinden, wobei insgesamt ein Draht einer Länge (L) entnommen wird, die größer als die oder gleich der Länge der Verbindungsgeraden (24) ist, und b) anschließend das Ende des entnommenen Drahts am Anfangspunkt des zweiten Abschnitts mit dem Substrat verbunden wird.Method for laying a wire ( 2 ) on a substrate ( 1 ) in a transitional period ( 20 ) between a first section ( 10 ) and a second section ( 30 ), in particular for producing an antenna for a transponder unit, wherein the wire in the transition section in such a way along a curved curve with one of a connecting line ( 24 ) between the endpoint ( 11 ) of the first section and the starting point ( 31 ) of the second section from the concave curvature between the end point of the first section and the starting point of the second section, that: a) the wire is first moved out of a memory device from the end point of the first section ( 44 ), wherein the end of the wire is thereby moved in a direction including an angle (α) of a size preferably smaller than 180 ° with the connecting line, the leg of the angle of the removing direction being on the side of the connecting line on which also the curved curve is arranged, without connecting the wire to the substrate, wherein a total of one wire of a length (L) is taken, which is greater than or equal to the length of the connecting line ( 24 ), and b) subsequently connecting the end of the withdrawn wire to the substrate at the starting point of the second portion. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht in dem ersten Abschnitt im Wesentlichen entlang einer ersten Geraden und in dem zweiten Bereich im Wesentlichen entlang einer zweiten Geraden verlegt wird.Method according to claim 1, characterized in that that the wire in the first section is substantially along a first straight line and in the second area substantially along a second straight line is laid. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schenkel des Winkels (α) der Bewegungs-Richtung des Endes des Drahts bei der Entnahme entlang der Verlaufsrichtung der ersten Geraden verläuft.Method according to claim 2, characterized in that that the leg of the angle (α) the direction of movement of the end of the wire during the removal along the course of the first straight line runs. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) ein spitzer Winkel ist oder der Winkel (α) gleich 90° ist.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the angle (α) is an acute angle or the angle (α) is equal to 90 °. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass insgesamt ein Draht einer Länge (L) entnommen wird, die größer als die Länge der Verbindungsgeraden ist.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a total of one wire of a length (L) is taken, which is greater than the length is the connecting straight line. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gerade und die zweite Gerade zueinander senkrecht oder zueinander parallel verlaufen.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the first straight line and the second straight line to each other perpendicular or parallel to each other. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) des insgesamt entnommenen Drahtes der Länge der gewünschten gekrümmten Kurve im Übergangsbereich entspricht.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the length (L) of the total drawn wire the length of the desired curved curve in the transition area equivalent. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) des insgesamt entnommenen Drahtes etwa gleich dem Produkt 1/2 × π × r ist, wobei r der Abstand des Endpunkts des ersten Abschnitts von der Richtung der zweiten Gerade ist.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the length (L) of the total drawn wire is approximately equal to the product 1/2 × π × r, where r is the distance of the end point of the first section from the direction the second straight line is. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht vor dem Schritt a) mit dem Substrat am Endpunkt des ersten Abschnitts verbunden wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the wire is connected to the substrate before step a) is connected at the end point of the first section. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht mittels Ultraschall und/oder durch Erwärmen und/oder mittels Klebstoff mit dem Substrat verbunden wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the wire by means of ultrasound and / or by Heating and / or is connected by means of adhesive to the substrate. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht im Übergangsbereich durch Laminierung des Substrats mit einer weiteren, über dem Draht angeordneten Schicht (50) mit diesem ebenfalls verbunden wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the wire in the transition region by lamination of the substrate with a further, over the wire layer ( 50 ) is also connected to this. Verlegevorrichtung zum Verlegen eines Drahtes (2), insbesondere zur Herstellung einer Transpondereinheit, mit einer Speichereinrichtung (44) zum Speichern des Drahtes, mit einem Verlegekopf (40), der zur Entnahme des Drahtes aus der Speichereinrichtung und Bewegung des Endes des Drahtes eingerichtet ist, und einer Verbindungseinrichtung (46), mittels welcher der Draht mit dem Substrat verbindbar ist, wobei der Verlegekopf zum Verlegen des Drahts in einem Übergangsabschnitt zwischen einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt bestimmt ist, wobei der Verlegekopf den Draht in dem Übergangsabschnitt entlang einer gekrümmten Kurve zwischen dem Endpunkt des ersten Abschnitts und dem Anfangspunkt des zweiten Abschnitts verlegt, wobei die Kurve von der Verbindungsgeraden zwischen dem Endpunkt des ersten Abschnitts und dem Anfangspunkt des zweiten Abschnitts aus gesehen eine konkave Krümmung aufweist, wobei A) der Verlegekopf zunächst mit dem Ende des Drahts ausgehend von dem Endpunkt des ersten Abschnitts in eine Richtung bewegbar ist, die einen Winkel mit einer Größe von vorzugsweise kleiner als 180° mit der Verbindungsgeraden einschließt, wobei der Schenkel des Winkels der Entnahme-Richtung auf der Seite der Verbindungsgeraden liegt, auf der auch die gekrümmte Kurve angeordnet ist, und der Verlegekopf hierbei Draht aus der Speichereinrichtung entnimmt, ohne diesen mit dem Substrat zu verbinden, wobei die Gesamtlänge (L) der Bewegungsstrecke des Verlegekopfes größer als die oder gleich der Länge der Verbindungsgeraden ist, B) der Verlegekopf anschließend derart bewegbar ist, dass das Ende des Drahts zum Anfangspunkt des zweiten Abschnitts gelangt, und die Verbindungseinrichtung das Ende des Drahts am Anfangspunkt des zweiten Abschnitts mit dem Substrat verbindet.Laying device for laying a wire ( 2 ), in particular for producing a transponder unit, having a memory device ( 44 ) for storing the wire, with a laying head ( 40 ) arranged to remove the wire from the storage device and move the end of the wire, and a connector (Fig. 46 ), by means of which the wire is connectable to the substrate, wherein the laying head for laying the wire is determined in a transition section between a first portion and a second portion, wherein the laying head the wire in the transition section along a curved curve between the end point of the first section and the starting point of the second section, the curve having a concave curvature as seen from the connecting straight line between the end point of the first section and the starting point of the second section, where A) is the Laying head is first movable with the end of the wire starting from the end point of the first portion in a direction which includes an angle with a size of preferably less than 180 ° with the connecting straight line, wherein the leg of the angle of the removal direction on the side of the Connecting line lies on which the curved curve is arranged, and the laying head hereby removes wire from the storage device without connecting it to the substrate, wherein the total length (L) of the movement path of the laying head is greater than or equal to the length of the connecting straight line , B) the laying head ans is movable so that the end of the wire comes to the starting point of the second portion, and the connecting means connects the end of the wire at the starting point of the second portion with the substrate. Verlegevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlegekopf zur Verlegung des Drahts in dem ersten Abschnitt im Wesentlichen entlang einer ersten Geraden und in dem zweiten Abschnitt im Wesentlichen entlang einer zweiten Geraden bewegbar ist.Laying device according to claim 12, characterized in that that the laying head for laying the wire in the first section essentially along a first straight line and in the second Section substantially along a second straight line movable is. Verlegevorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlegekopf vor dem Verlegen des Drahts in dem Übergangsabschnitt entlang der Verlaufsrichtung der ersten Geraden bewegbar ist.Laying device according to claim 12 or 13, characterized characterized in that the laying head before laying the wire in the transition section along the direction of the first straight line is movable. Verlegevorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) ein spitzer Winkel oder gleich 90° ist.Laying device according to one of claims 12 to 14, characterized in that the angle (α) is an acute angle or the same 90 ° is. Verlegevorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtlänge (L) der Bewegungsstrecke des Verlegekopfes größer als die Länge der Verbindungsgeraden ist,Laying device according to one of claims 12 to 15, characterized in that the total length (L) of the movement path of the laying head larger than the length is the connecting straight line, Verlegevorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) der Bewegungsstrecke der Länge der gewünschten gekrümmten Kurve im Übergangsbereich entspricht.Laying device according to one of claims 12 to 16, characterized in that the length (L) of the movement path the length the desired curved Curve in the transition area corresponds. Verlegevorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) der Bewegungsstrecke etwa gleich dem Produkt 1/2 × π × r ist, wobei r der Abstand des Endpunkts des ersten Abschnitts von der Richtung der zweiten Geraden ist.Laying device according to one of claims 12 to 17, characterized in that the length (L) of the movement path is approximately equal to the product 1/2 × π × r, where r is the distance of the end point of the first section from the Direction of the second straight is. Verlegevorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht vor dem Schritt A) mittels der Verbindungseinrichtung am Endpunkt des ersten Abschnitts mit dem Substrat verbindbar ist.Laying device according to one of claims 12 to 18, characterized in that the wire before step A) by means of the connecting device at the end of the first section with the substrate is connectable. Verlegevorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung eine Sonotrode und/oder eine Heizeinrichtung und/oder eine Klebeeinrichtung aufweist.Laying device according to one of claims 12 to 19, characterized in that the connecting means a Sonotrode and / or a heater and / or an adhesive device having. Verlegevorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Laminiereinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher nach dem Schritt B) eine weitere, über dem Draht angeordnete Schicht mit dem Substrat laminierbar ist.Laying device according to one of claims 12 to 20, characterized in that in addition a laminating device is provided, by means of which after step B) another, over the wire arranged layer is laminatable with the substrate. Drahtanordnung mit einem Substrat und einem auf dem Substrat verlegten Draht, insbesondere eine Transpondereinheit mit einer Antenne, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Wire assembly with a substrate and a on the wire laid in the substrate, in particular a transponder unit with an antenna manufactured by a method according to any one of Claims 1 until 10. Drahtanordnung nach Anspruch 22 mit einer über dem Draht angeordneten weiteren Schicht hergestellt nach einem Verfahren nach dem Anspruch 11.Wire arrangement according to claim 22 with an over the Wire arranged further layer produced by a method according to claim 11.
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