DE102019114148B4 - Method for producing a planar electronic arrangement, electronic arrangement and aircraft with a planar electronic arrangement - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Herstellen einer flächigen Elektronikanordnung, mit den Schritten:
Bereitstellen eines Trägerstreifens (10), dessen Längsrichtung L sich in einer ersten Richtung X erstreckt;
Bestücken des Trägerstreifens (10) mit elektrischen Bauelementen (11);
Falten des Trägerstreifens (10) entlang von Faltlinien (12a, 12b),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Faltlinien (12a, 12b) in einem oder in mehreren Faltbereichen (13) des Trägerstreifens (10) so angeordnet werden, dass durch das Falten des Trägerstreifens (10) an den Faltlinien (12a, 12b) ursprünglich nacheinander angeordnete Abschnitte (14a, 14b, 14c) des Trägerstreifens (10) in einer zweiten Richtung Y nebeneinander positioniert werden, die senkrecht zur ersten Richtung X verläuft,

Figure DE102019114148B4_0000
Method for producing a planar electronic arrangement, comprising the steps:
Providing a carrier strip (10) whose longitudinal direction L extends in a first direction X;
Equipping the carrier strip (10) with electrical components (11);
Folding the carrier strip (10) along fold lines (12a, 12b),
characterized in that
the folding lines (12a, 12b) are arranged in one or more folding areas (13) of the carrier strip (10) such that by folding the carrier strip (10) along the folding lines (12a, 12b), sections (14a, 14b, 14c) of the carrier strip (10) originally arranged one after the other are positioned next to one another in a second direction Y which is perpendicular to the first direction X,
Figure DE102019114148B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer flächigen Elektronikanordnung. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Elektronikanordnung, die flächig ausgebildet ist, sowie ein Luftfahrzeug mit einer derartigen Elektronikanordnung.The invention relates to a method for producing a planar electronic arrangement. The invention also relates to an electronic arrangement which is designed to be planar, and to an aircraft with such an electronic arrangement.

In verschiedenen Bereichen der Technik ist es erforderlich, dass eine Vielzahl von elektrischen und elektronischen Bauelementen in flacher Bauweise auf einer Trägerstruktur angeordnet ist. Die elektrischen bzw. elektronischen Bauelemente bilden dort eine oder mehrere elektronische Einheiten. Dabei ist es oftmals notwendig, die Trägerstruktur mit der elektronischen Einheit bzw. die gesamte Elektronikanordnung sehr großflächig zu gestalten.In various areas of technology, it is necessary for a large number of electrical and electronic components to be arranged in a flat design on a support structure. The electrical or electronic components form one or more electronic units. It is often necessary to design the support structure with the electronic unit or the entire electronic arrangement over a very large area.

Die auf der Trägerstruktur befestigten elektrischen Bauelemente oder Komponenten können zum Beispiel Antennen, Antenneneinheiten, Chips mit elektronischen oder mikroelektronischen Schaltungen, Sensoren, elektrische Verbindungen, Leiterstrukturen, usw., sowie sonstige elektrische oder elektronische Bauelemente seinThe electrical components or devices mounted on the carrier structure may be, for example, antennas, antenna units, chips with electronic or microelectronic circuits, sensors, electrical connections, conductor structures, etc., as well as other electrical or electronic components

Bei der Herstellung flexibler Leiterplatten und gedruckter Schaltungen werden derartige elektronische Einheiten oftmals auf eine Folie gedruckt. Dabei wird zum Beispiel das R2R-Verfahren bzw. Roll-to-Roll-Verfahren angewendet. Bei dieser Technologie dient die Folie als ein Substrat für die elektrischen und elektronischen Komponenten, die auf der Folie oder in der Folie angeordnet werden, zum Beispiel durch Bedrucken der Folie und/oder Einbetten in die Folie. Auch kann eine elektrische Verbindung zwischen den Komponenten auf bzw. in der Folie enthalten sein, so dass z. B. keine Kabel erforderlich sind.When manufacturing flexible circuit boards and printed circuits, such electronic units are often printed on a film. For example, the R2R or roll-to-roll process is used. In this technology, the film serves as a substrate for the electrical and electronic components that are arranged on or in the film, for example by printing on the film and/or embedding it in the film. An electrical connection between the components can also be included on or in the film, so that, for example, no cables are required.

Die Folie kann dabei sehr lang sein, wobei ihre Länge z. B. einige Meter bis hin zu einem Kilometer und mehr betragen kann. Dagegen ist die Breite der Folie sehr beschränkt, da bei der Herstellung der Folie nur eine geringe Folienbreite gehandhabt werden kann, die maximal ca. 30cm bis 60cm beträgt. Die Folie wird z. B. von einer Rolle abgerollt.The film can be very long, ranging from a few meters to a kilometer or more. The width of the film, on the other hand, is very limited, as only a small film width can be handled during production, which is a maximum of around 30cm to 60cm. The film is unrolled from a roll, for example.

Eine derartige Folie kann an einer Struktur angeordnet werden. Jedoch kann es für bestimmte Anwendungen erforderlich sein, dass die Breite der Folie größer sein muss als die Breite des Folienstreifens, der für die weitere Verarbeitung zur Verfügung gestellt wird. Zum Beispiel kann die maximale Breite der bereitgestellten Folie 30 cm betragen, während für eine bestimmte Anwendung eine Breite von 90 cm erforderlich ist.Such a film can be placed on a structure. However, for certain applications, the width of the film may be required to be greater than the width of the film strip provided for further processing. For example, the maximum width of the film provided may be 30 cm, while for a certain application a width of 90 cm is required.

Eine bekannte Lösung für dieses Problem sieht vor, dass eine lange Folie mit einer Anzahl von verschiedenen Segmenten hergestellt wird und die Folie anschließend in entsprechende Streifen geschnitten wird. Anschließend werden die einzelnen Folienstreifen nebeneinander Streifen-an-Streifen auf einer Struktur angeordnet, um eine größere Fläche mit einer größeren Breite zu erzielen.A known solution to this problem is to produce a long sheet of film with a number of different segments and then cut the sheet into corresponding strips. The individual sheet strips are then arranged side by side strip-to-strip on a structure to achieve a larger area with a larger width.

Die 2a und 2b zeigen dieses bekannte Verfahren. In 2a ist eine relativ lang und schmal ausgebildete Folie 60 dargestellt, die für das weitere Verfahren zur Verfügung steht. Die Folie 60 ist in verschiedene Segmente 60a, 60b, 60c eingeteilt.The 2a and 2 B show this well-known procedure. In 2a a relatively long and narrow film 60 is shown, which is available for the further process. The film 60 is divided into different segments 60a, 60b, 60c.

Die 2b zeigt die Folie 60 nach dem sie geschnitten wurde. Die einzelnen voneinander getrennten Segmente 60a, 60b, 60c sind nun nebeneinander auf einer Struktur 65 angeordnet.The 2 B shows the film 60 after it has been cut. The individual separated segments 60a, 60b, 60c are now arranged next to each other on a structure 65.

In vielen Fällen ist es erforderlich, elektrische Verbindungen zwischen den einzelnen Streifen bzw. Segmenten 60a, 60b, 60c herzustellen, was z. B. durch Anordnen von zusätzlichen überbrückenden Folien erfolgt. Dies hat jedoch den Nachteil, dass eine derartige Anordnung sehr aufwendig und schwer herzustellen ist. Auch können sich weitere Nachteile ergeben, z. B. wenn Hochfrequenzsignale übertragen werden sollen.In many cases it is necessary to establish electrical connections between the individual strips or segments 60a, 60b, 60c, which is done, for example, by arranging additional bridging foils. However, this has the disadvantage that such an arrangement is very complex and difficult to produce. Other disadvantages can also arise, for example if high-frequency signals are to be transmitted.

Neben dem bekannten Roll-to-Roll- bzw. R2R-Verfahren ist eine weitere Technologie bekannt, bei der Folien auf der Basis eines Folienblatts verarbeitet werden. Derartige Folienblätter können eine Größe von beispielsweise ca. 40 cm x 40 cm aufweisen. Jedoch erfordern bestimmte Anwendungen einen längeren Folienstreifen. In diesem Fall wird das Folienblatt eingeschnitten und zu einem langen Streifen gefaltet.In addition to the well-known roll-to-roll or R2R process, another technology is known in which films are processed on the basis of a film sheet. Such film sheets can have a size of, for example, approx. 40 cm x 40 cm. However, certain applications require a longer film strip. In this case, the film sheet is cut and folded into a long strip.

Die 3a, 3b und 3c zeigen dieses weitere bekannte Verfahren. 3a zeigt eine rechteckige Folie 70, die zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung gestellt wird.The 3a , 3b and 3c show this further known procedure. 3a shows a rectangular foil 70, which is made available for further processing.

3b zeigt die Folie 70, nachdem an zwei sich gegenüberliegenden Seiten Einschnitte 71 in die Folie 70 eingebracht wurden. Dadurch entstehen auf beiden Seiten jedes Einschnitts 71 benachbarte Streifenelemente 72a, 72b, die in entgegengesetzte Richtungen gefaltet werden können. 3b shows the film 70 after cuts 71 have been made in the film 70 on two opposite sides. This creates adjacent strip elements 72a, 72b on both sides of each cut 71, which can be folded in opposite directions.

3c zeigt einen Ausschnitt der Folie 70 im geschnittenen und gefalteten Zustand. Durch das Falten am Ende jedes Einschnitts 71 sind die Streifenelemente 72a, 72b der Länge nach aneinandergereiht. 3c shows a section of the film 70 in the cut and folded state. By folding at the end of each cut 71, the strip elements 72a, 72b are lined up lengthwise.

Die Druckschrift DE 10 2015 113 928 A1 zeigt einen Gegenstand, der auf einer Trägerstruktur eine elektronische Einheit und Leiterstrukturen aufweist. Die Trägerstruktur hat eine Trägerschicht, die eine Kunststofffolie ist.The publication EN 10 2015 113 928 A1 shows an object having an electronic unit and conductor structures on a carrier structure. The carrier structure has a carrier layer which is a plastic film.

DE 10 2016 209 495 A1 beschreibt eine elektrische Anordnung mit einem Träger für elektrische Bauelemente und ein Verfahren zu deren Herstellung. Dabei wird ein streifenförmiger Träger der Länge nach mit einem Spalt versehen, so dass sich auf beiden Seiten des Spalts jeweils ein Teilstück des streifenförmigen Trägers befindet. Nun werden die Teilstücke so gefaltet, dass sie sich in entgegengesetzte Richtungen erstrecken oder auch einen Winkel zueinander bilden. EN 10 2016 209 495 A1 describes an electrical arrangement with a carrier for electrical components and a method for producing the same. A strip-shaped carrier is provided with a gap along its length so that a section of the strip-shaped carrier is located on both sides of the gap. The sections are then folded so that they extend in opposite directions or form an angle to one another.

WO 2006 / 077 164 A2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur aus zumindest zwei Leiterplattenabschnitten, mit den Schritten: a) Herstellen einer ebenen Leiterplatte mit wenigstens einem in der Leiterplatte eingebetteten Leitungsdraht, der sich zwischen zwei als Anschlussstellen vorgesehenen Bereichen der Leiterplatte erstreckt und mit diesen elektrisch leitend verbunden ist, wobei sich die beiden als Anschlussstellen vorgesehenen Bereiche auf verschiedenen Leiterplattenabschnitten befinden; b) Bereitstellen mindestens eines zur Abwinklung vorgesehenen Bereichs zwischen den Leiterplattenabschnitten, wobei die Leiterplattenabschnitte unter Beibehaltung der Verbindung der als Anschlussstellen vorgesehenen Bereiche durch den Leitungsdraht und unter Biegung des Leitungsdrahts gegeneinander abwinkelbar sind. Zur Herstellung einer räumlichen Leiterplattenstruktur beispielsweise in Form eines geschlossenen Gehäuses werden verschiedene Leiterplattenabschnitte an definierten Abwinkelkanten abgewinkelt. WO 2006 / 077 164 A2 describes a method for producing a bendable circuit board structure from at least two circuit board sections, with the steps: a) producing a flat circuit board with at least one conductor wire embedded in the circuit board, which extends between two areas of the circuit board provided as connection points and is electrically connected to these, wherein the two areas provided as connection points are located on different circuit board sections; b) providing at least one area provided for bending between the circuit board sections, wherein the circuit board sections can be bent against each other while maintaining the connection of the areas provided as connection points by the conductor wire and by bending the conductor wire. To produce a spatial circuit board structure, for example in the form of a closed housing, various circuit board sections are bent at defined bending edges.

Das Dokument US 2009 / 0 059 586 A1 beschreibt eine Leuchtdioden-Lichtquelle mit verspiegelten Oberflächen, die auf einem ebenen Substrat gebildet wird, das, wenn es gefaltet wird, sowohl einen Lichtrückführungshohlraum als auch eine optische Verjüngung am Ende des Lichtrückführungshohlraums bildet.The document US 2009 / 0 059 586 A1 describes a light-emitting diode light source with mirrored surfaces formed on a planar substrate that, when folded, forms both a light return cavity and an optical taper at the end of the light return cavity.

Die Druckschrift DE 10 2009 018 447 A1 offenbart eine Leiterplatte mit einer isolierenden Trägerschicht und einer darauf aufgebrachten Schicht aus leitfähigem Material. Um die Flexibilität der Leiterplatte zu erhöhen, ist an mindestens einer Stelle der Leiterplatte auf einer der Schicht aus leitfähigem Material gegenüberliegenden Seite der Trägerschicht zur Bildung einer geraden Nut, die sich von einer Seite der Platte erstreckt, Material der Trägerschicht abgetragen, so dass die Leiterplatte entlang der Nut biegbar ist.The publication EN 10 2009 018 447 A1 discloses a circuit board with an insulating carrier layer and a layer of conductive material applied thereto. In order to increase the flexibility of the circuit board, material of the carrier layer is removed at at least one point on the circuit board on a side of the carrier layer opposite the layer of conductive material to form a straight groove which extends from one side of the board, so that the circuit board can be bent along the groove.

Das Patent US 6 350 969 B1 zeigt ein selbstregulierendes Heizgerät zur Erwärmung einer Oberfläche. Es können zwei oder mehr Heizmodule entlang und zwischen zwei Busleitern verbunden werden, wobei jedes Modul mindestens eine Elektrode hat, die mit einem keramischen Heizelement verbunden ist. um eine Heizbandanordnung mit einer größeren Wärmeübertragungsfläche als ein aus den Heizelementen ohne Elektroden aufgebautes Band zu schaffen.The patent US 6 350 969 B1 shows a self-regulating heater for heating a surface. Two or more heating modules can be connected along and between two bus conductors, each module having at least one electrode connected to a ceramic heating element, to create a heating strip assembly with a larger heat transfer area than a strip constructed from the heating elements without electrodes.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine flächige Elektronikanordnung zu schaffen, die in größeren Dimensionen gestaltet werden kann und elektrische Verbindungen zwischen ihren elektrischen und/oder elektronischen Komponenten erlaubt und auf einfache Weise sowie kostengünstig herstellbar ist.The invention has for its object to provide a planar electronic arrangement which can be designed in larger dimensions and allows electrical connections between its electrical and/or electronic components and can be produced in a simple and cost-effective manner.

Zum Lösen dieser Aufgabe schafft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer flächigen Elektronikanordnung, umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Trägerstreifens, dessen Längsrichtung L sich in einer ersten Richtung X erstreckt; Bestücken des Trägerstreifens mit elektrischen Bauelementen; und Falten des Trägerstreifens entlang von Faltlinien, die in einem oder in mehreren Faltbereichen des Trägerstreifens so angeordnet werden, dass durch das Falten des Trägerstreifens an den Faltlinien ursprünglich nacheinander angeordnete Abschnitte des Trägerstreifens in einer zweiten Richtung Y nebeneinander angeordnet werden, die senkrecht zur ersten Richtung X verläuft.To achieve this object, the invention provides a method for producing a planar electronic arrangement, comprising the steps of: providing a carrier strip whose longitudinal direction L extends in a first direction X; equipping the carrier strip with electrical components; and folding the carrier strip along fold lines which are arranged in one or more fold regions of the carrier strip such that by folding the carrier strip along the fold lines, sections of the carrier strip which were originally arranged one after the other are arranged next to one another in a second direction Y which runs perpendicular to the first direction X.

Bevorzugt werden die Faltlinien in dem Trägerstreifen schräg zu dessen Längsrichtung L ausgebildet.Preferably, the fold lines in the carrier strip are formed obliquely to its longitudinal direction L.

Vorteilhaft ist der Faltbereich zwischen zwei Abschnitten des Trägerstreifens angeordnet, um die beiden Abschnitte durch das Falten nebeneinander zu legen.Advantageously, the folding area is arranged between two sections of the carrier strip in order to place the two sections next to each other by folding.

Insbesondere können jeweils zwei Faltlinien im Wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen.In particular, two fold lines can run essentially perpendicular to each other.

Beispielsweise grenzen jeweils zwei Faltlinien mit einem Ende aneinander.For example, two fold lines border each other at one end.

Vorteilhafterweise wird der Trägerstreifen durch ein erstes Falten in die Y-Richtung gefaltet. Bevorzugt wird der Trägerstreifen durch ein zweites Falten mit einem Versatz in der Y-Richtung wieder in die X-Richtung gefaltet. Beispielsweise findet in der X-Richtung eine Richtungsumkehr statt, so dass die auf beiden Seiten der Faltungen gelegenen Abschnitte des Trägerstreifens nebeneinander positioniert werden.Advantageously, the carrier strip is folded in the Y direction by a first fold. Preferably, the carrier strip is folded back in the X direction by a second fold with an offset in the Y direction. For example, a reversal of direction takes place in the X direction, so that the sections of the carrier strip located on both sides of the folds are positioned next to one another.

Vorteilhaft hat der gefaltete Trägerstreifen in Richtung der Breite des ungefalteten Trägerstreifens eine größere Dimension als die Breite des Trägerstreifens.Advantageously, the folded carrier strip has a larger dimension in the direction of the width of the unfolded carrier strip than the width of the carrier strip.

Bevorzugt wird die Dimension des gefalteten Trägerstreifens in Richtung der Länge des ungefalteten Trägerstreifens durch die Wahl des Abstands zwischen zwei Faltbereichen bestimmt.Preferably, the dimension of the folded carrier strip in the direction of the length of the unfolded carrier strip is determined by the choice of the distance between two folding areas.

Insbesondere wird durch das Falten an einer Faltlinie der Faltbereich zusammengeklappt. Beispielsweise wird der gefaltete Trägerstreifen in dem Faltbereich mehrlagig.In particular, by folding along a fold line, the fold area is folded together. For example, the folded carrier strip becomes multi-layered in the fold area.

Vorteilhafterweise wird in dem ungefalteten Trägerstreifen ein elektrisches Verbindungselement so angeordnet, dass es sich in der Längsrichtung L bzw. X-Richtung des ungefalteten Trägerstreifens durch bzw. über die Faltlinien oder mindestens eine Faltlinie erstreckt.Advantageously, an electrical connection element is arranged in the unfolded carrier strip such that it extends through or over the fold lines or at least one fold line in the longitudinal direction L or X direction of the unfolded carrier strip.

Dadurch ist das Verbindungselement im gefalteten Trägerstreifen an verschiedenen Stellen in der Y-Richtung elektrisch kontaktierbar.This allows the connecting element in the folded carrier strip to be electrically contacted at various points in the Y-direction.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Elektronikanordnung geschaffen, die flächig ausgebildet ist, umfassend: einen länglich ausgebildeten, gefalteten Trägerstreifen mit elektrischen Bauelementen, wobei sich die Längsrichtung des Trägerstreifens in einer ersten Richtung X erstreckt, und der Trägerstreifen an Faltlinien so gefaltet ist, dass zwei oder mehr ursprünglich nacheinander angeordnete Abschnitte des Trägerstreifens in einer zweiten Richtung Y nebeneinander liegend angeordnet sind, die senkrecht zur ersten Richtung X verläuft.According to one aspect of the invention, an electronic arrangement is provided which is designed to be flat, comprising: an elongated, folded carrier strip with electrical components, wherein the longitudinal direction of the carrier strip extends in a first direction X, and the carrier strip is folded at fold lines such that two or more sections of the carrier strip which were originally arranged one after the other are arranged next to one another in a second direction Y which runs perpendicular to the first direction X.

Vorteilhaft sind jeweils zwei nebeneinander liegende Abschnitte des Trägerstreifens durch einen Faltbereich verbunden, in dem mindestens zwei Lagen des Trägerstreifens übereinander liegen.Advantageously, two adjacent sections of the carrier strip are connected by a folding region in which at least two layers of the carrier strip lie one above the other.

Bevorzugt ist der Trägerstreifen in dem Faltbereich dünner ausgestaltet ist als ein oder mehrere daran angrenzende Bereiche.Preferably, the carrier strip is thinner in the folding region than one or more adjacent regions.

Insbesondere sind jeweils zwei nebeneinander liegende Abschnitte des Trägerstreifens im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet.In particular, two adjacent sections of the carrier strip are aligned substantially parallel to each other.

Beispielsweise sind jeweils zwei nebeneinander liegende Abschnitte des Trägerstreifens seitlich aneinandergrenzend angeordnet.For example, two adjacent sections of the carrier strip are arranged laterally adjacent to one another.

Je nach Erfordernis können auch zwei nebeneinander liegende Abschnitte des Trägerstreifens mit einem Abstand zueinander angeordnet sein.Depending on requirements, two adjacent sections of the carrier strip can also be arranged at a distance from each other.

Auch können für bestimmte Anforderungen zwei nebeneinander liegende Abschnitte des Trägerstreifens seitlich überlappend angeordnet sein.For certain requirements, two adjacent sections of the carrier strip can also be arranged so as to overlap laterally.

Vorteilhaft ist ein elektrisches Verbindungselement vorgesehen, das in dem Trägerstreifen ausgebildet ist und sich in dessen Längsrichtung L durchgehend über und/oder durch eine oder mehrere Faltlinien erstreckt.Advantageously, an electrical connection element is provided which is formed in the carrier strip and extends continuously in its longitudinal direction L over and/or through one or more fold lines.

Dabei kann das elektrische Verbindungselement in dem gefalteten Trägerstreifen an verschiedenen Stellen in der Y-Richtung elektrisch kontaktierbar ausgebildet sein.The electrical connection element in the folded carrier strip can be designed to be electrically contactable at different locations in the Y-direction.

Bevorzugt ist der Trägerstreifen flexibel.Preferably, the carrier strip is flexible.

Insbesondere umfasst der Trägerstreifen eine Folie oder ist als eine Folie ausgebildet.In particular, the carrier strip comprises a film or is designed as a film.

Vorteilhaft umfasst der Trägerstreifen eine oder mehrere elektrische Bauelemente aus der Gruppe Antennen, Antennenelemente, elektronische Chips, elektrische Verbindungsleitungen, Metallisierungsschichten.Advantageously, the carrier strip comprises one or more electrical components from the group consisting of antennas, antenna elements, electronic chips, electrical connecting lines, and metallization layers.

Beispielsweise kann der Trägerstreifen eine Länge zwischen 10 cm und 2000 Metern aufweisen.For example, the carrier strip can have a length between 10 cm and 2000 meters.

Insbesondere ist die Elektronikanordnung als eine Antenneneinheit ausgestaltet oder sie umfasst eine Antenneneinheit.In particular, the electronic arrangement is designed as an antenna unit or it comprises an antenna unit.

Vorzugsweise ist die Elektronikanordnung auf einem Hilfsträger positioniert.Preferably, the electronic arrangement is positioned on an auxiliary carrier.

Vorteilhaft ist die Elektronikanordnung zur Anbringung auf einer Struktur ausgestaltet, die insbesondere ein Teil eines Luftfahrzeugs und/oder dessen Außenhaut sein kann.Advantageously, the electronic arrangement is designed for attachment to a structure which can in particular be part of an aircraft and/or its outer skin.

Bevorzugt ist die Elektronikanordnung mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt.Preferably, the electronic arrangement is manufactured using a method according to the invention.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Luftfahrzeug geschaffen, das eine erfindungsgemäße Elektronikanordnung aufweist.According to a further aspect of the invention, an aircraft is provided which has an electronic arrangement according to the invention.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

  • 1 eine schematische skizzenhafte Darstellung einer Elektronikanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einer schematischen Ansicht von oben;
  • 2a und 2b die Herstellung eines bekannten Folienelements gemäß dem Stand der Technik, wobei 2a einen Folienstreifen und 2b den geschnittenen Folienstreifen jeweils in einer Ansicht von oben schematisch als eine Skizze darstellen;
  • 3a, 3b und 3c die Herstellung eines weiteren bekannten Folienelement gemäß dem Stand der Technik, jeweils in einer schematischen skizzenartigen Ansicht von oben, wobei 3a ein Folienblatt als Ausgangsmaterial zeigt, 3b das geschnittene Folienblatt zeigt, und 3c einen Teilbereich des nach dem Schneiden gefalteten Folienblatts zeigt; und
  • 4 ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung bearbeiteten Trägerstreifens vor dem Falten in einer schematischen Skizze als Ansicht von oben.
In the following, embodiments are explained in more detail using the attached drawings. They show:
  • 1 a schematic sketchy representation of an electronic arrangement according to a preferred embodiment of the invention in a schematic view from above;
  • 2a and 2 B the production of a known film element according to the prior art, wherein 2a a foil strip and 2 B show the cut film strip schematically as a sketch in a view from above;
  • 3a , 3b and 3c the production of another known film element according to the State of the art, each in a schematic sketch-like view from above, where 3a shows a sheet of foil as source material, 3b showing the cut foil sheet, and 3c shows a portion of the foil sheet folded after cutting; and
  • 4 an embodiment of a carrier strip processed according to the invention before folding in a schematic sketch as a view from above.

1 zeigt eine Elektronikanordnung 20 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Elektronikanordnung 20 ist aus einer Folie gebildet und umfasst elektrische Bauelemente 11, die eine elektronische Einheit bilden. 1 shows an electronic arrangement 20 according to a preferred embodiment of the invention. The electronic arrangement 20 is formed from a film and comprises electrical components 11 which form an electronic unit.

Die Elektronikanordnung 20 wird durch einen länglich ausgebildeten, relativ schmalen Trägerstreifen 10f gebildet, der als Substrat in Form einer Folie oder Kunststofffolie die elektrischen Bauelemente 11 hält und an Faltlinien 12a, 12b gefaltet ist. Die Längsrichtung L des Trägerstreifens 10f erstreckt sich in X-Richtung.The electronic arrangement 20 is formed by an elongated, relatively narrow carrier strip 10f, which holds the electrical components 11 as a substrate in the form of a film or plastic film and is folded along fold lines 12a, 12b. The longitudinal direction L of the carrier strip 10f extends in the X direction.

Durch das Falten des Trägerstreifens 10f an den Faltlinien 12a, 12b sind ursprünglich nacheinander angeordnete Abschnitte 14a, 14b, 14c des Trägerstreifens 10f in der Elektronikanordnung 20 nebeneinander angeordnet. Dabei erstreckt sich die Anordnung der nebeneinanderliegenden Abschnitte 14a, 14b, 14c des Trägerstreifens 10f in Y-Richtung, das heißt senkrecht zur Längsrichtung L des Trägerstreifens 10f bzw. in Richtung der Breite B des Trägerstreifens 10fBy folding the carrier strip 10f along the fold lines 12a, 12b, sections 14a, 14b, 14c of the carrier strip 10f that were originally arranged one after the other are arranged next to one another in the electronic arrangement 20. The arrangement of the adjacent sections 14a, 14b, 14c of the carrier strip 10f extends in the Y direction, i.e. perpendicular to the longitudinal direction L of the carrier strip 10f or in the direction of the width B of the carrier strip 10f.

Die Elektronikanordnung 20 ist flächig ausgebildet. Sie erstreckt sich in der X-Y-Ebene. Sie bildet somit eine Leiterplatte, die eben ausgestaltet ist. Da sie flexibel ist, kann sie je nach Anwendungsfall gekrümmt werden bzw. auf eine gekrümmte oder unebene Struktur aufgebracht werden.The electronic arrangement 20 is flat. It extends in the X-Y plane. It therefore forms a circuit board that is flat. Since it is flexible, it can be curved depending on the application or applied to a curved or uneven structure.

An dem Trägerstreifen 10f sind Faltbereiche 13 ausgestaltet, in denen zwei Lagen des Trägerstreifens 10f übereinander liegen. Die Faltbereiche 13 befinden sich an gegenüberliegenden Seiten der Elektronikanordnung 20, in der Figur oben und unten, und verbinden jeweils zwei der nebeneinanderliegenden Abschnitte 14a, 14b, 14c des Trägerstreifens 10f. In den Faltbereichen 13 ist der Trägerstreifen 10f bzw. die Folie, aus denen der Trägerstreifen 10f gebildet ist, dünner ausgestaltet als in den übrigen Bereichen bzw. in den nebeneinanderliegenden Abschnitten 14a, 14b, 14c des Trägerstreifens 10f.Folding areas 13 are formed on the carrier strip 10f, in which two layers of the carrier strip 10f lie one above the other. The folding areas 13 are located on opposite sides of the electronic arrangement 20, in the figure at the top and bottom, and each connect two of the adjacent sections 14a, 14b, 14c of the carrier strip 10f. In the folding areas 13, the carrier strip 10f or the film from which the carrier strip 10f is formed is thinner than in the other areas or in the adjacent sections 14a, 14b, 14c of the carrier strip 10f.

In der Folie bzw. Elektronikanordnung 20, die eine Leiterplatte bildet, sind jeweils zwei nebeneinanderliegende Abschnitte 14a, 14b bzw. 14b, 14c des Trägerstreifens 10f parallel zueinander ausgerichtet. Dabei grenzen die Abschnitte 14a, 14b, 14c des Trägerstreifens 10f mit ihren seitlichen Kanten bzw. Längskanten aneinander. Die Abschnitte 14a, 14b, 14c können auf diese Weise formschlüssig aneinandergrenzen, so dass sie eine durchgehende bzw. ununterbrochene Fläche bilden.In the film or electronic arrangement 20, which forms a circuit board, two adjacent sections 14a, 14b or 14b, 14c of the carrier strip 10f are aligned parallel to one another. The sections 14a, 14b, 14c of the carrier strip 10f are adjacent to one another with their lateral edges or longitudinal edges. The sections 14a, 14b, 14c can thus be positively adjacent to one another, so that they form a continuous or uninterrupted surface.

Zur besseren Darstellung sind in der Figur mögliche Abstände oder Ungenauigkeiten zwischen den Abschnitten 14a, 14b, 14c vergrößert dargestellt. Die Figur ist eine schematische, skizzenhafte Darstellung, die den im Wesentlichen parallelen Verlauf der Abschnitte 14a, 14b, 14c und ihrer Seitenkanten sowie die Form der Elektronikanordnung und ihrer Teile, wie sie hier beschrieben ist, prinzipiell zeigt und auch so verstanden werden soll.For better illustration, possible distances or inaccuracies between the sections 14a, 14b, 14c are shown enlarged in the figure. The figure is a schematic, sketchy representation that shows in principle the essentially parallel course of the sections 14a, 14b, 14c and their side edges as well as the shape of the electronic arrangement and its parts as described here and should also be understood as such.

Je nach Anwendungsfall kann der Trägerstreifen 10f auch so gefaltet sein, dass die einzelnen Abschnitte 14a, 14b, 14c seitlich voneinander beabstandet angeordnet sind. Auch ist es möglich, dass die nebeneinanderliegenden Abschnitte 14a, 14b, 14c seitlich überlappend oder teilweise überlappend angeordnet sind.Depending on the application, the carrier strip 10f can also be folded in such a way that the individual sections 14a, 14b, 14c are arranged laterally spaced apart from one another. It is also possible for the adjacent sections 14a, 14b, 14c to be arranged laterally overlapping or partially overlapping.

Die in der Figur schraffiert dargestellten Bereiche zeigen den Verlauf eines darunter liegenden Teilstücks des Trägerstreifens 10f, das durch die Faltung an der Faltlinie 12b überdeckt ist.The hatched areas in the figure show the course of an underlying portion of the carrier strip 10f, which is covered by the fold at the fold line 12b.

Die Faltrichtungen F1 und F2 an den Faltlinien 12a bzw. 12b sind in der Figur durch gekrümmte Pfeile gekennzeichnet. Die erste Faltlinie 12a verläuft schräg in einem Winkel α von 45° zur Längsrichtung L des Trägerstreifens 10f. Nach dem ersten Falten in der Faltrichtung F1 ist im Faltbereich 13 die Unterseite des Trägerstreifens 10f oben liegend angeordnet.The folding directions F1 and F2 on the folding lines 12a and 12b are indicated in the figure by curved arrows. The first folding line 12a runs obliquely at an angle α of 45° to the longitudinal direction L of the carrier strip 10f. After the first folding in the folding direction F1, the underside of the carrier strip 10f is arranged on top in the folding area 13.

Die zweite Faltlinie 12b verläuft ebenfalls schräg in einem Winkel von 45° zur Längsrichtung L des Trägerstreifens 10f. Durch das zweite Falten des Trägerstreifens in der Faltrichtung F2 ist im Faltbereich 13 die mit Zahlen 1 bis 6 gekennzeichnete Oberseite des Trägerstreifens 10f wieder oben liegend angeordnet. Auf diese Weise sind sämtliche nebeneinanderliegenden Abschnitte 14a, 14b, 14c so angeordnet, dass dieselbe Seite des Trägerstreifens 10f in sämtlichen Abschnitten oben liegt.The second fold line 12b also runs obliquely at an angle of 45° to the longitudinal direction L of the carrier strip 10f. Due to the second folding of the carrier strip in the folding direction F2, the upper side of the carrier strip 10f, marked with numbers 1 to 6, is again arranged on top in the folding area 13. In this way, all adjacent sections 14a, 14b, 14c are arranged such that the same side of the carrier strip 10f is on top in all sections.

Jede Faltung F1, F2 erfolgt mit 180 Grad, das heißt, der Trägerstreifen wird an den Faltlinien 12a, 12b in die Richtungen F1, F2 umgeklappt.Each fold F1, F2 is made at 180 degrees, i.e. the carrier strip is folded along the fold lines 12a, 12b in the directions F1, F2.

Die einzelnen Abschnitte 14a, 14b, 14c des Trägerstreifens 10f sind mit einem seitlichen Versatz V zueinander angeordnet, welcher der Breite B des Trägerstreifens 10f entspricht. Die Abschnitte 14a, 14b, 14c grenzen aneinander.The individual sections 14a, 14b, 14c of the carrier strip 10f are arranged with a lateral offset V to each other, which corresponds to the width B of the carrier strip 10f. The sections 14a, 14b, 14c are adjacent to each other.

Die Faltlinien 12a, 12b grenzen mit jeweils einem ihrer beiden Enden aneinander und bilden einen Winkel β von 90° zueinander.The fold lines 12a, 12b adjoin each other at one of their two ends and form an angle β of 90° to each other.

Die Längsrichtung L des Trägerstreifens 10f verläuft in den nebeneinanderliegenden Abschnitten 14a, 14b bzw. 14b, 14c jeweils in entgegengesetzter Richtung. Dadurch sind in Längsrichtung L des Trägerstreifens 10f nacheinander angeordnete Bereiche 1-2, 4-3, 5-6 durch das Falten nebeneinander angeordnet. Die Kennzeichnung der aufeinanderfolgenden Bereiche des Trägerelements durch Nummern ist so gewählt, dass nach dem Falten jeweils die ungeradzahligen Bereiche 1, 3, 5 bzw. die geradzahligen Bereiche 2, 4, 6 in Y-Richtung nebeneinander liegen.The longitudinal direction L of the carrier strip 10f runs in opposite directions in the adjacent sections 14a, 14b and 14b, 14c. As a result, the areas 1-2, 4-3, 5-6 arranged one after the other in the longitudinal direction L of the carrier strip 10f are arranged next to one another by folding. The identification of the successive areas of the carrier element by numbers is selected such that after folding, the odd-numbered areas 1, 3, 5 and the even-numbered areas 2, 4, 6 are next to one another in the Y direction.

Die aus dem gefalteten Trägerstreifen 10f gebildete Elektronikanordnung 20 kann sich je nach Anzahl der Faltbereiche 13 durch das Nebeneinanderlegen beliebig vieler Abschnitte 14a, 14b, 14c des Trägerstreifens 10f in beliebiger Ausdehnung in Y-Richtung erstrecken. Das heißt, die Dimension der Elektronikanordnung 20 in Richtung der Breite B des relativ schmalen Trägerstreifens 10f kann in beliebiger Größe gestaltet werden. Anders ausgedrückt, die ursprünglich relativ schmale Elektronikanordnung in Form des ursprünglich ungefalteten Trägerstreifens 10 wird durch das Falten an den Faltlinien 12a, 12b verbreitert.The electronic arrangement 20 formed from the folded carrier strip 10f can extend in any direction in the Y direction depending on the number of folding areas 13 by placing any number of sections 14a, 14b, 14c of the carrier strip 10f next to one another. This means that the dimension of the electronic arrangement 20 in the direction of the width B of the relatively narrow carrier strip 10f can be designed in any size. In other words, the originally relatively narrow electronic arrangement in the form of the originally unfolded carrier strip 10 is widened by folding along the fold lines 12a, 12b.

Weiterhin kann auch die Dimension der Elektronikanordnung 20 in X-Richtung bzw. in der Längsrichtung L des ursprünglichen Trägerstreifens durch die Wahl der Länge der Abschnitte 14a, 14b, 14c beliebig gestaltet werden. Die Elektronikanordnung 20 kann sich somit gleichzeitig in sehr großer Länge und Breite erstrecken.Furthermore, the dimensions of the electronic arrangement 20 in the X direction or in the longitudinal direction L of the original carrier strip can be designed as desired by selecting the length of the sections 14a, 14b, 14c. The electronic arrangement 20 can thus extend in very great length and width at the same time.

In der als Folie ausgebildeten Leiterplatte bzw. Elektronikanordnung 20 ist ein elektrisches Verbindungselement 15 angeordnet, dass sich durch und/oder über die gesamte Elektronikanordnung 20 erstreckt und an verschiedenen Stellen elektrisch kontaktierbar ist. Das elektrische Verbindungselement 15 verbindet die elektrischen Bauelemente 11, die auf der der gesamten, großflächigen und flexiblen Elektronikanordnung 20 verteilt sind.An electrical connection element 15 is arranged in the printed circuit board or electronic arrangement 20 designed as a film, which extends through and/or over the entire electronic arrangement 20 and can be electrically contacted at various points. The electrical connection element 15 connects the electrical components 11, which are distributed over the entire, large-area and flexible electronic arrangement 20.

Das heißt, das Verbindungselement 15 erstreckt sich in Längsrichtung L durch den gesamten gefalteten Trägerstreifen 10f über und/oder durch seine Abschnitte 14a, 14b, 14c und die Faltlinien 12a, 12b. Es kann an beliebiger Stelle der Elektronikanordnung 20 kontaktiert werden und sämtliche elektrischen Elemente 11 in den nebeneinanderliegenden Abschnitte 14a, 14b, 14c elektrisch miteinander verbinden.This means that the connecting element 15 extends in the longitudinal direction L through the entire folded carrier strip 10f over and/or through its sections 14a, 14b, 14c and the fold lines 12a, 12b. It can be contacted at any point of the electronic arrangement 20 and electrically connect all electrical elements 11 in the adjacent sections 14a, 14b, 14c to one another.

Das Verbindungselement 15 ist beispielsweise eine Leiterstruktur mit einer oder mehreren Leiterbahnen bzw. Metallisierungen.The connecting element 15 is, for example, a conductor structure with one or more conductor tracks or metallizations.

Die Folie bzw. Elektronikanordnung 20 ist auf einer Struktur 31 angeordnet, die in diesem Beispiel ein Hilfsmaterial ist, das ebenfalls als eine Folie ausgebildet ist.The film or electronic arrangement 20 is arranged on a structure 31, which in this example is an auxiliary material that is also designed as a film.

Dabei kann die Ausrichtung der Elektronikanordnung 20 bzw. ihrer Teilbereiche beim Positionieren auf der Struktur 31 bzw. dem Hilfsmaterial erfolgen. Auf diese Weise können sich Vorteile hinsichtlich der Genauigkeit und der Herstellungs- bzw. Installationskosten ergeben. Das Hilfsmaterial kann 31 beispielsweise eine adhäsive Schicht oder Klebeschicht sein.The alignment of the electronic arrangement 20 or its sub-areas can be carried out during positioning on the structure 31 or the auxiliary material. This can result in advantages in terms of accuracy and manufacturing or installation costs. The auxiliary material 31 can be, for example, an adhesive layer or glue layer.

Die auf der Struktur angeordnete Elektronikanordnung kann auf einer Oberfläche befestigt werden.The electronics assembly arranged on the structure can be mounted on a surface.

Die Struktur 31 kann zum Beispiel auch eine äußere Oberfläche bzw. die Außenhaut eines Flugzeugs sein. In diesem Fall erfolgt die Ausrichtung der Elektronikanordnung 20 und/oder ihrer Teilbereiche bzw. Abschnitte 14a, 14b, 14c während des Anbringens an die Struktur 31 bzw. an das Luftfahrzeug.The structure 31 can also be, for example, an outer surface or the outer skin of an aircraft. In this case, the alignment of the electronic arrangement 20 and/or its sub-areas or sections 14a, 14b, 14c takes place during attachment to the structure 31 or to the aircraft.

Die Elektronikanordnung 20 mit ihrer elektronischen Einheit 11a, die durch die elektrischen Elemente 11 gebildet ist, kann auf der Struktur 31 zum Beispiel durch Kleben befestigt werden.The electronic arrangement 20 with its electronic unit 11a, which is formed by the electrical elements 11, can be attached to the structure 31, for example by gluing.

Markierungen an der Folie bzw. Elektronikanordnung 20, die in der Figur nicht dargestellt sind, erlauben die exakte Ausrichtung der Elektronikanordnung 20 und/oder ihrer Abschnitte 14a, 14b, 14c, wenn sie auf der Struktur 31 angeordnet wird.Markings on the film or electronic assembly 20, which are not shown in the figure, allow the exact alignment of the electronic assembly 20 and/or its sections 14a, 14b, 14c when it is arranged on the structure 31.

Die elektrischen Elemente bzw. Bauelemente 11, die in der Elektronikanordnung eingebettet sind und/oder auf der Elektronikanordnung 20 angeordnet sind, sind in der hier beschriebenen, besonders bevorzugten Ausführungsform Antennen und Antennenelemente mit unterschiedlichen Funktionen und Ausgestaltungen. Sie sind in der Elektronikanordnung 20 integriert und bilden gemeinsam zum Beispiel eine einzige flache Antenne bzw. Antenneneinheit. Es können beispielsweise 30 bis 40 und mehr unterschiedliche Antennen an bzw. in der Elektronikanordnung 20 angeordnet sein. Die durch die Elektronikanordnung 20 gebildete Antenne oder Antennenanordnung kann in unterschiedlichen Frequenzbereichen arbeiten.The electrical elements or components 11 that are embedded in the electronic arrangement and/or arranged on the electronic arrangement 20 are, in the particularly preferred embodiment described here, antennas and antenna elements with different functions and designs. They are integrated in the electronic arrangement 20 and together form, for example, a single flat antenna or antenna unit. For example, 30 to 40 or more different antennas can be arranged on or in the electronic arrangement 20. The antenna or antenna arrangement formed by the electronic arrangement 20 can operate in different frequency ranges.

Weiterhin sind als elektrische Bauelemente 11 eine sehr große Anzahl elektronischer Chips und sonstige elektronischer Komponenten, die z.B. Antennenelemente umfassen, auf der großflächigen Folie bzw. der Elektronikanordnung 20 angeordnet und/oder in der Folie bzw. Elektronikanordnung 20 eingebettet.Furthermore, a very large number of electronic chips and other electronic components, which include, for example, antenna elements, are arranged as electrical components 11 on the large-area film or the electronic arrangement 20 and/or embedded in the film or electronic arrangement 20.

Die Elektronikanordnung bzw. Folie 20 ist dennoch sehr dünn. Ihre Dicke beträgt in diesem Ausführungsbeispiel nur einige wenige Millimeter.The electronic arrangement or film 20 is nevertheless very thin. In this embodiment, its thickness is only a few millimeters.

Je nach Ausführungsform beträgt die Die Dicke der Folie oder Elektronikanordnung 20 bevorzugt weniger als 20mm, besonders bevorzugt weniger als 10mm, insbesondere bevorzugt weniger als 5mm und in bestimmten Fällen maximal 2mm.Depending on the embodiment, the thickness of the film or electronic arrangement 20 is preferably less than 20mm, particularly preferably less than 10mm, especially preferably less than 5mm and in certain cases a maximum of 2mm.

Durch das elektrische Verbindungselement 15 sind alle Komponenten bzw. elektrischen Bauelemente 11 elektrisch miteinander verbunden. Zu diesem Zweck sind als Verbindungselement 15 verschiedene Metalllisierungsschichten in der Folie bzw. Elektronikanordnung 20 enthalten, welche die gegenseitige Verbindung der elektrischen Bauelemente 11 ermöglichen.All components or electrical components 11 are electrically connected to one another by the electrical connecting element 15. For this purpose, various metallization layers are contained in the film or electronic arrangement 20 as connecting elements 15, which enable the mutual connection of the electrical components 11.

Die Elektronikanordnung 20, die in diesem Beispiel eine Antenneneinrichtung bildet, hat einen Durchmesser oder eine Länge oder Breite im Bereich von beispielsweise ein bis drei Metern.The electronic arrangement 20, which in this example forms an antenna device, has a diameter or a length or width in the range of, for example, one to three meters.

Nachfolgend wird anhand der 1 und 4 ein Beispiel für ein Verfahren zum Herstellen einer Elektronikanordnung 20 gemäß der Erfindung beschrieben.The following is based on the 1 and 4 An example of a method for manufacturing an electronic assembly 20 according to the invention is described.

Zunächst wird ein Trägerstreifen 10 bereitgestellt, der die elektrischen Bauelemente 11 umfasst. Der Trägerstreifen 10 hat eine relativ große Länge und eine relativ geringe Breite. Er ist flach ausgebildet, bevorzugt als eine Folie. Seine Längsrichtung L erstreckt sich in einer ersten Richtung X (siehe 4).First, a carrier strip 10 is provided which comprises the electrical components 11. The carrier strip 10 has a relatively large length and a relatively small width. It is flat, preferably as a film. Its longitudinal direction L extends in a first direction X (see 4 ).

Die Bauelemente 11 sind wie oben beschrieben ausgestaltet und werden in den Trägerstreifen 10 eingebettet und/oder auf dem Trägerstreifen 10 befestigt. Weiterhin wird in und/oder auf dem Trägerstreifen das oben beschriebene Verbindungselement 15 so angeordnet, dass es sich durch den Trägerstreifen 10 in dessen Längsrichtung L erstreckt,The components 11 are designed as described above and are embedded in the carrier strip 10 and/or attached to the carrier strip 10. Furthermore, the connecting element 15 described above is arranged in and/or on the carrier strip in such a way that it extends through the carrier strip 10 in its longitudinal direction L,

Zwischen jeweils zwei Abschnitten 14a, 14b bzw. 14b, 14c des Trägerstreifens 10 wird ein Faltbereich 13 angeordnet. Jeder Faltbereich 13 ist in 4 durch eine schraffierte Fläche dargestellt.A folding area 13 is arranged between each two sections 14a, 14b or 14b, 14c of the carrier strip 10. Each folding area 13 is in 4 represented by a hatched area.

Das Verbindungselement 15 verläuft durch die Abschnitte 14a, 14b, 14c des Trägerstreifens 10 und durch die jeweils dazwischen liegenden Faltbereiche 13.The connecting element 15 runs through the sections 14a, 14b, 14c of the carrier strip 10 and through the folding areas 13 located therebetween.

Wie aus 1 ersichtlich, wird in einem nächsten Schritt der bereitstehende Trägerstreifen 10 entlang der Faltlinien 12a, 12b zweifach gefaltet. Dazu werden die Faltlinien 12a, 12b in mehreren Faltbereichen 13 des Trägerstreifens 10 so angeordnet, dass beim Falten mehrere Abschnitte 14a, 14b, 14c des Trägerstreifens 10 in einer zweiten Richtung Y nebeneinander positioniert werden. Die zweite Richtung bzw. Y-Richtung verläuft dabei senkrecht zur ersten Richtung bzw. X-Richtung.As from 1 As can be seen, in a next step the ready carrier strip 10 is folded twice along the fold lines 12a, 12b. For this purpose the fold lines 12a, 12b are arranged in several fold areas 13 of the carrier strip 10 so that when folding several sections 14a, 14b, 14c of the carrier strip 10 are positioned next to each other in a second direction Y. The second direction or Y direction runs perpendicular to the first direction or X direction.

Um die Abschnitte 14a, 14b, 14c des Trägerstreifens 10 durch jeweils zweifaches Falten nebeneinander anzuordnen, werden die Faltlinien 12a, 12b schräg zur Längsrichtung L des Trägerstreifens 10 verlaufend angeordnet bzw. ausgebildet. Um die verschiedenen Abschnitte 14a, 14b, 14c parallel zueinander anzuordnen, verlaufen die beiden Faltlinien 12a, 12b in einem Winkel β von 90° zueinander.In order to arrange the sections 14a, 14b, 14c of the carrier strip 10 next to each other by folding them twice, the folding lines 12a, 12b are arranged or formed to run obliquely to the longitudinal direction L of the carrier strip 10. In order to arrange the various sections 14a, 14b, 14c parallel to each other, the two folding lines 12a, 12b run at an angle β of 90° to each other.

Um die in Längsrichtung L an beiden Seiten des Faltbereichs 13 angrenzenden Abschnitte 14a, 14b bzw. 14b, 14c durch das Zweifache Falten aneinandergrenzend bzw. Kante-an-Kante nebeneinander zu legen, grenzen die beiden Faltlinien 12a, 12b jeweils mit einem Ende aneinander.In order to place the sections 14a, 14b and 14b, 14c adjacent to each other in the longitudinal direction L on both sides of the folding area 13 adjacent to each other or edge-to-edge by folding them twice, the two folding lines 12a, 12b each adjoin one another at one end.

In anderen Ausgestaltungen ist es je nach der vorgesehenen Anwendung auch möglich, die Faltlinien 12a, 12b so anzuordnen, dass ihre beiden Enden voneinander beabstandet sind. Dadurch ergibt sich ein Abstand zwischen den Abschnitten 14a, 14b bzw. 14b, 14c, wenn sie durch das Falten nebeneinander angeordnet werden.In other embodiments, depending on the intended application, it is also possible to arrange the fold lines 12a, 12b such that their two ends are spaced apart from one another. This results in a distance between the sections 14a, 14b or 14b, 14c when they are arranged next to one another by folding.

Das Zweifache Falten in den verschiedenen Faltbereichen 13 erfolgt auf Folgende Weise:

  • Ausgehend von dem sich in einer Ebene in Längsrichtung L erstreckenden Trägerstreifen 10 erfolgt zunächst das erste Falten an der Faltlinie 12a. Dabei wird der an den Abschnitt 14a angrenzende Faltbereich 13 einmal in Richtung F1 gefaltet, sodass seine Unterseite oben liegt und der restliche Trägerstreifen sich in die y-Richtung erstreckt. Anschließend erfolgt das zweite Falten in Richtung F2 an der Faltlinie 12b, wobei der sich an die Faltlinie 12b anschließende Faltbereich 13 wieder in die X-Richtung, d.h. in die Längsrichtung L des ursprünglichen Trägerstreifens 10 erstreckt. Durch das Umklappen des Trägerstreifens 10 an beiden Faltabschnitten 12a, 12b ist die Oberseite des Trägerstreifens 10 in dem nächsten Abschnitt 12b wieder oben gelegen.
The double folding in the different folding areas 13 is carried out as follows:
  • Starting from the carrier strip 10 extending in a plane in the longitudinal direction L, the first fold is made at the fold line 12a. The fold area 13 adjacent to the section 14a is folded once in the direction F1 so that its underside is at the top and the rest of the carrier strip extends in the y-direction. The second fold is then made in the direction F2 at the fold line 12b, with the fold area 13 adjoining the fold line 12b extending again in the X-direction, i.e. in the longitudinal direction L of the original carrier strip 10. By folding the carrier strip 10 over at both fold sections 12a, 12b, the top side of the carrier strip 10 is again at the top in the next section 12b.

Beliebig viele weitere Faltungen F1, F2 erfolgen in entsprechender Weise, so dass sich eine Vielzahl von nebeneinander liegenden Abschnitten 14a, 14b, 14c, usw. ergibt, welche die Elektronikanordnung 20, wie sie oben beschrieben ist, bilden (siehe 1).Any number of further folds F1, F2 are carried out in a similar manner, so that a multitude number of adjacent sections 14a, 14b, 14c, etc., which form the electronic assembly 20 as described above (see 1 ).

Gemäß der Erfindung wird eine lange Folie gefertigt bzw. bereitgestellt, die anschließend so gefaltet wird, dass eine größere Breite erreicht wird. Die Begrenzung der Breite von Trägerstreifen und insbesondere von Folien mit elektrischen Elementen, die zum Beispiel im Bereich von 30 bis 60 cm liegt, wird dadurch überwunden. Die Erfindung ermöglicht eine großflächige Struktur mit einer sehr großen Fläche, die mit einer großflächigen Folie bedeckt ist, wobei elektrische Verbindungen zwischen allen Bauelementen bzw. elektrischen und elektronischen Komponenten auf und/oder in der Folie ermöglicht werden.According to the invention, a long film is manufactured or provided, which is then folded so that a greater width is achieved. The limitation of the width of carrier strips and in particular of films with electrical elements, which is for example in the range of 30 to 60 cm, is thereby overcome. The invention enables a large-area structure with a very large area covered with a large-area film, whereby electrical connections are made possible between all components or electrical and electronic components on and/or in the film.

Die Erfindung ermöglicht insbesondere sehr große und dabei sehr dünne Antennenanordnungen, bei denen die verschiedenen Antennenelemente untereinander mit Hochfrequenzverbindungen und/oder Verbindungen mit hohen Datenraten verbunden sind. Wie oben beschrieben, kann die flache und flexible Elektronik- bzw Antennenanordnung 20 auf gekrümmten Oberflächen formschlüssig befestigt werden. Somit wird eine strukturintegrierte bzw. strukturkonforme Antenne oder Antennenanordnung geschaffen, die insbesondere zur Anbringung an Luftfahrzeugen geeignet ist.The invention enables in particular very large and very thin antenna arrangements in which the various antenna elements are connected to one another with high-frequency connections and/or connections with high data rates. As described above, the flat and flexible electronic or antenna arrangement 20 can be positively attached to curved surfaces. This creates a structure-integrated or structure-conforming antenna or antenna arrangement that is particularly suitable for attachment to aircraft.

Die Herstellung flächiger Elektronikanordnungen und ihre Anbringung an Oberflächen von Strukturen, wie insbesondere auf der Außenhaut eines Flugzeugs, wird durch die Erfindung einfacher und kostengünstiger, da anschließend keine Verbindungen zwischen den elektrischen Elementen in verschiedenen Bereichen der Folie angebracht werden müssen und verschiedene Bereiche der Folie nicht mehr überbrückt werden müssen.The invention makes the production of flat electronic arrangements and their attachment to surfaces of structures, such as in particular on the outer skin of an aircraft, easier and more cost-effective, since subsequently no connections have to be made between the electrical elements in different areas of the film and different areas of the film no longer have to be bridged.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

1010
TrägerstreifenCarrier strip
10f10f
gefalteter Trägerstreifenfolded carrier strip
1111
elektrische Bauelementeelectrical components
12a, 12b12a, 12b
FaltlinienFold lines
1313
FaltbereichFolding area
14a, 14b, 14c14a, 14b, 14c
Abschnitte des TrägerelementsSections of the support element
1515
Elektrisches VerbindungselementElectrical connecting element
2020
ElektronikanordnungElectronic arrangement
6060
Foliefoil
60a, 60b, 60c60a, 60b, 60c
FoliensegmenteFoil segments
6565
Strukturstructure
7070
Foliefoil
7171
EinschnitteIncisions
72a, 72b72a, 72b
StreifenelementeStrip elements
BB
Breite des FolienstreifensWidth of the film strip
F1 und F2F1 and F2
FaltrichtungenFolding directions
LL
Längsrichtung des FolienstreifensLongitudinal direction of the film strip
VV
VersatzOffset
XX
Richtung parallel zur LängsrichtungDirection parallel to the longitudinal direction
YY
Richtung senkrecht zur X-RichtungDirection perpendicular to the X direction

Claims (15)

Verfahren zum Herstellen einer flächigen Elektronikanordnung, mit den Schritten: Bereitstellen eines Trägerstreifens (10), dessen Längsrichtung L sich in einer ersten Richtung X erstreckt; Bestücken des Trägerstreifens (10) mit elektrischen Bauelementen (11); Falten des Trägerstreifens (10) entlang von Faltlinien (12a, 12b), dadurch gekennzeichnet, dass die Faltlinien (12a, 12b) in einem oder in mehreren Faltbereichen (13) des Trägerstreifens (10) so angeordnet werden, dass durch das Falten des Trägerstreifens (10) an den Faltlinien (12a, 12b) ursprünglich nacheinander angeordnete Abschnitte (14a, 14b, 14c) des Trägerstreifens (10) in einer zweiten Richtung Y nebeneinander positioniert werden, die senkrecht zur ersten Richtung X verläuft,Method for producing a planar electronic arrangement, comprising the steps of: providing a carrier strip (10) whose longitudinal direction L extends in a first direction X; equipping the carrier strip (10) with electrical components (11); folding the carrier strip (10) along fold lines (12a, 12b), characterized in that the fold lines (12a, 12b) are arranged in one or more fold areas (13) of the carrier strip (10) such that by folding the carrier strip (10) at the fold lines (12a, 12b), sections (14a, 14b, 14c) of the carrier strip (10) that were originally arranged one after the other are positioned next to one another in a second direction Y that runs perpendicular to the first direction X, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 2.1. die Faltlinien (12a, 12b) in dem Trägerstreifen (10) schräg zu dessen Längsrichtung L ausgebildet werden; und/oder 2.2. der Faltbereich (13) zwischen jeweils zwei Abschnitten (14a, 14b; 14b, 14c) des Trägerstreifens (10) angeordnet ist, um die beiden Abschnitte (14a, 14b; 14b, 14c) durch das Falten nebeneinander zu legen;Procedure according to Claim 1 , characterized in that 2.1. the folding lines (12a, 12b) in the carrier strip (10) are formed obliquely to its longitudinal direction L; and/or 2.2. the folding region (13) is arranged between two sections (14a, 14b; 14b, 14c) of the carrier strip (10) in order to place the two sections (14a, 14b; 14b, 14c) next to one another by folding; Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass 3.1. jeweils zwei Faltlinien (12a, 12b) im Wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen; und/oder 3.2. jeweils zwei Faltlinien (12a, 12b) mit einem Ende aneinandergrenzen.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that 3.1. two fold lines (12a, 12b) run essentially perpendicular to each other; and/or 3.2. two fold lines (12a, 12b) adjoin each other at one end. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerstreifen (10) durch ein erstes Falten in die Y-Richtung gefaltet wird, und durch ein zweites Falten mit einem Versatz in der Y-Richtung in die X-Richtung gefaltet wird, wobei in der X-Richtung eine Richtungsumkehr stattfindet, so dass die auf beiden Seiten der Faltungen gelegenen Abschnitte (14a, 14b; 14b, 14c) des Trägerstreifens (10) nebeneinander positioniert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier strip (10) is folded into the Y- direction, and is folded into the X direction by a second fold with an offset in the Y direction, wherein a reversal of direction takes place in the X direction, so that the sections (14a, 14b; 14b, 14c) of the carrier strip (10) located on both sides of the folds are positioned next to one another. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 5.1. der gefaltete Trägerstreifen (10f) in Richtung der Breite des ungefalteten Trägerstreifens (10) eine größere Dimension aufweist als die Breite des Trägerstreifens (10); und/oder 5.2. die Dimension des gefalteten Trägerstreifens (1 0f) in Richtung der Länge des ungefalteten Trägerstreifens (10) durch die Wahl des Abstands zwischen zwei Faltbereichen (13) bestimmt wird; und/oder 5.3. durch das Falten an einer Faltlinie der Faltbereich (13) zusammengeklappt wird, so dass der gefaltete Trägerstreifen (10f) in dem Faltbereich (13) mehrlagig wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that 5.1. the folded carrier strip (10f) has a larger dimension in the direction of the width of the unfolded carrier strip (10) than the width of the carrier strip (10); and/or 5.2. the dimension of the folded carrier strip (10f) in the direction of the length of the unfolded carrier strip (10) is determined by the selection of the distance between two folding regions (13); and/or 5.3. by folding along a folding line, the folding region (13) is folded together so that the folded carrier strip (10f) becomes multi-layered in the folding region (13). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ungefalteten Trägerstreifen (10) ein elektrisches Verbindungselement (15) so angeordnet wird, dass es sich in dessen Längsrichtung L über und/oder durch eine oder mehrere Faltlinien (12a, 12b) hinweg erstreckt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an electrical connection element (15) is arranged in the unfolded carrier strip (10) such that it extends in its longitudinal direction L over and/or through one or more fold lines (12a, 12b). Elektronikanordnung, die flächig ausgebildet ist, umfassend: einen länglich ausgebildeten gefalteten Trägerstreifen (10f), und elektrische Bauelemente (11), die von dem Trägerstreifen (10f) gehalten werden, wobei sich die Längsrichtung L des Trägerstreifens (10f) in einer ersten Richtung X erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerstreifen (10f) an Faltlinien (12a, 12b) so gefaltet ist, dass zwei oder mehr ursprünglich nacheinander angeordnete Abschnitte (14a, 14b, 14c) des Trägerstreifens (10f) in einer zweiten Richtung Y nebeneinander angeordnet sind, die senkrecht zur ersten Richtung X verläuft.Electronic arrangement which is of flat design, comprising: an elongated folded carrier strip (10f), and electrical components (11) which are held by the carrier strip (10f), wherein the longitudinal direction L of the carrier strip (10f) extends in a first direction X, characterized in that the carrier strip (10f) is folded at fold lines (12a, 12b) such that two or more sections (14a, 14b, 14c) of the carrier strip (10f) which were originally arranged one after the other are arranged next to one another in a second direction Y which runs perpendicular to the first direction X. Elektronikanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei nebeneinander liegende Abschnitte (14a, 14b; 14b, 14c) des Trägerstreifens (10f) durch einen Faltbereich (13) verbunden sind, in dem mindestens zwei Lagen des Trägerstreifens (10f) übereinander liegen.Electronic arrangement according to Claim 7 , characterized in that two adjacent sections (14a, 14b; 14b, 14c) of the carrier strip (10f) are connected by a folding region (13) in which at least two layers of the carrier strip (10f) lie one above the other. Elektronikanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerstreifen (10f) in dem Faltbereich (13) dünner ausgestaltet ist als daran angrenzende Bereiche des Trägerstreifens (10f).Electronic arrangement according to Claim 8 , characterized in that the carrier strip (10f) is thinner in the folding region (13) than adjacent regions of the carrier strip (10f). Elektronikanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei nebeneinander liegende Abschnitte (14a, 14b; 14b, 14c) des Trägerstreifens (10f) im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind.Electronic arrangement according to one of the Claims 7 until 9 , characterized in that two adjacent sections (14a, 14b; 14b, 14c) of the carrier strip (10f) are aligned substantially parallel to one another. Elektronikanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei nebeneinander liegende Abschnitte (14a, 14b; 14b, 14c) des Trägerstreifens (10f) seitlich aneinandergrenzend angeordnet sind.Electronic arrangement according to one of the Claims 7 until 10 , characterized in that two adjacent sections (14a, 14b; 14b, 14c) of the carrier strip (10f) are arranged laterally adjacent to one another. Elektronikanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch ein elektrisches Verbindungselement (15), das in dem Trägerstreifen (10f) ausgebildet ist und sich in dessen Längsrichtung L durchgehend durch und/oder über eine oder mehrere Faltlinien (12a, 12b) erstreckt.Electronic arrangement according to one of the Claims 7 until 11 , characterized by an electrical connection element (15) which is formed in the carrier strip (10f) and extends in its longitudinal direction L continuously through and/or over one or more fold lines (12a, 12b). Elektronikanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerstreifen (10f) eine Folie umfasst oder als Folie ausgebildet ist.Electronic arrangement according to one of the Claims 7 until 12 , characterized in that the carrier strip (10f) comprises a film or is designed as a film. Elektronikanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Antenneneinheit umfasst und/oder als Antenneneinheit ausgestaltet ist.Electronic arrangement according to one of the Claims 7 until 13 , characterized in that it comprises an antenna unit and/or is designed as an antenna unit. Luftfahrzeug, gekennzeichnet durch eine Elektronikanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 14.Aircraft, characterized by an electronic arrangement according to one of the Claims 7 until 14 .
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