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Querverweis auf eine verwandte Anmeidunct
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-056295 , die am 26. März 2020 beim japanischen Patentamt eingereicht wurde, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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Beschreibung
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Technisches Gebiet
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Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf eine Heizvorrichtung einschließlich einer flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine und ein Verfahren zum Herstellen derselben.
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Verwandte Technik
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Herkömmlicherweise ist zum Heizen einer Windschutzscheibe eines Automobils oder dergleichen eine filmartige Heizvorrichtung verwendet worden. In den vergangenen Jahren ist die Entwicklung von fortgeschrittenen Fahrerassistenzsystemen (advanced driver assistance systems, ADAS) vorangekommen. Es gibt einen zunehmenden Bedarf für die filmartige Heizvorrichtung, um das Beschlagen eines Kameraobjektivs zur Erfassung und der Windschutzscheibe zu vermeiden. Nachfolgend werden die filmartige Heizvorrichtung und das Verfahren zum Herstellen derselben unter Bezugnahme auf 7A bis 7C und 8A bis 8C beschrieben. 7A bis 7C und 8A bis 8C sind Herstellungsprozessdiagramme der filmartigen Heizvorrichtung gemäß einem herkömmlichen Beispiel.
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Zunächst wird ein Heizvorrichtungsdraht 510 unter Verwendung eines Materials gebildet, das bei Erregung Wärme erzeugt (siehe 7A). Als Materialien für den Heizvorrichtungsdraht 510 werden Legierungen und Reinmetalle verwendet, beispielsweise NickelChrom-Legierungen, SUS, Aluminium, Platin, Eisen und Nickel. Als Nächstes werden ein erster isolierender Film 521 und ein zweiter isolierender Film 522 jeweils auf zwei Oberflächen des Heizvorrichtungsdrahts 510 bereitgestellt. Der erste isolierende Film 521 und der zweite isolierende Film 522 ordnen den Heizvorrichtungsdraht 510 zwischen sich an und sind durch eine druckempfindliche Haftschicht 523, die zwischen den Filmen bereitgestellt ist, verbunden (siehe 7B). Danach wird eine Durchwärmungsplatte 531, die zur gleichmäßigen Verteilung einer Heiztemperatur dient, durch eine druckempfindliche Haftschicht 532 mit einer Oberfläche des zweiten isolierenden Films 522 verbunden (siehe 7C). 7A ist eine Draufsicht des Heizvorrichtungsdrahts 510. 7B und 7C veranschaulichen ein Zwischenprodukt, das bei einem Prozess der Heizvorrichtungsherstellung gebildet wird, durch schematische Querschnittansichten.
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Als Nächstes wird eine elektronische Komponente 530 an einer vorderen Oberflächenseite des ersten isolierenden Films 521 in einem Zustand angebracht, in dem dieselbe mit dem Heizvorrichtungsdraht 510 elektrisch verbunden werden kann (siehe 8A). Ein veranschaulichtes Beispiel zeigt einen Fall, in dem lediglich eine elektronische Komponente 530 daran angebracht ist. Eine Mehrzahl von elektronischen Komponenten kann an daran angebracht sein. Als Beispiel für die elektronische Komponente 530 kann eine Temperatursicherung erwähnt werden. Danach wird ein Kabelbaum 540 mit verschiedenen Verfahren wie beispielsweise einem Niet- oder Lötverfahren an dem Heizvorrichtungsdraht 510 in einem Zustand angebracht, in dem derselbe mit dem Heizvorrichtungsdraht 510 elektrisch verbunden werden kann (siehe 8B). Anschließend wird ein Verbinder 550 an einem Ende des Kabelbaums 540 in einem Zustand, in dem derselbe mit dem Ende elektrisch verbunden werden kann, über einen Crimp-Stift angebracht (nicht gezeigt). Der Verbinder 550 wird mit einer Leistungsquelle verbunden, um den Heizvorrichtungsdraht 510 und einen Apparat einschließlich einer Steuervorrichtung zum Steuern der Temperatur zu erregen. Durch den oben beschriebenen Herstellungsprozess wird die Heizvorrichtung 500 erhalten. 8A und 8B sind Draufsichten des Zwischenprodukts, das bei dem Prozess der Heizvorrichtungsherstellung gebildet wird. 8C ist eine Draufsicht der Heizvorrichtung 500, die ein fertiggestelltes Produkt ist.
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Das Verfahren zum Herstellen der Heizvorrichtung 500, die durch den oben beschriebenen Herstellungsprozess erhalten wird, erfordert einen Schritt des Verbindens der Durchwärmungsplatte 531 und einen Schritt des Anbringens des Kabelbaums 540, und die Anzahl der Herstellungsschritte ist groß. Die druckempfindliche Haftschicht 523, der zweite isolierende Film 522 und die druckempfindliche Haftschicht 532 sind zwischen dem Heizvorrichtungsdraht 510 und der Durchwärmungsplatte 531 angeordnet. Aus diesem Grund ist die thermische Leitfähigkeit zwischen dem Heizvorrichtungsdraht 510 und der Durchwärmungsplatte 531 gering. Ferner besteht eine Möglichkeit, dass die Durchwärmungsplatte 531 nicht zuverlässig genug mit dem zweiten isolierenden Film 522 verbunden ist.
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Beispiele für Dokumente des Stands der Technik umfassen das
japanische Patent Nr. 5038921 , JP-UM-A-05-064624 und die deutsche Patentanmeldung Nr.
102010052472 .
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Heizvorrichtung einschließlich einer flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine und ein Verfahren zum Herstellen derselben mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Heizvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2 oder durch ein Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7 gelöst.
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Eine Heizvorrichtung umfasst: eine flexible gedruckte Verdrahtungsplatine, die einen Basisfilm und eine Metallfolie, die auf einer Seite des Basisfilms vorgesehen ist, umfasst; einen Heizschaltungsabschnitt, der aus der Metallfolie gebildet ist und bei Erregung Wärme erzeugt; und einen wärmeleitenden Folienabschnitt, der aus der Metallfolie an einer von dem Heizschaltungsabschnitt entfernten Position gebildet ist und in einem nicht erregten Zustand gehalten wird.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1A und 1B Herstellungsprozessdiagramme einer Heizvorrichtung unter Verwendung einer flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Offenbarung;
- 2A und 2B Herstellungsprozessdiagramme der Heizvorrichtung unter Verwendung der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Offenbarung;
- 3A und 3B Herstellungsprozessdiagramme der Heizvorrichtung unter Verwendung der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Offenbarung;
- 4A und 4B Herstellungsprozessdiagramme der Heizvorrichtung unter Verwendung der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Offenbarung;
- 5A und 5B Herstellungsprozessdiagramme der Heizvorrichtung unter Verwendung der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Offenbarung;
- 6 eine Draufsicht, die einen Heizschaltungsabschnitt gemäß Beispiel 2 veranschaulicht;
- 7A bis 7C Herstellungsprozessdiagramme einer filmartigen Heizvorrichtung gemäß einem herkömmlichen Beispiel; und
- 8A bis 8C Herstellungsprozessdiagramme der filmartigen Heizvorrichtung gemäß dem herkömmlichen Beispiel.
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Bei der folgenden ausführlichen Beschreibung sind zum Zwecke der Erläuterung zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis der offenbarten Ausführungsbeispiele zu bieten. Es ist jedoch offensichtlich, dass ein oder mehrere Ausführungsbeispiele ohne diese spezifischen Details praktiziert werden können. In anderen Fällen sind bekannte Strukturen und Vorrichtungen schematisch gezeigt, um die Zeichnung zu vereinfachen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Heizvorrichtung einschließlich einer flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine, die die Anzahl von Herstellungsschritten reduzieren kann, sowie ein Verfahren zum Herstellen derselben zu schaffen.
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Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird die folgende Konfiguration zum Lösen der oben beschriebenen Probleme verwendet.
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Das heißt, eine Heizvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine flexible gedruckte Verdrahtungsplatine, die einen Basisfilm und eine Metallfolie, die auf einer Seite des Basisfilms vorgesehen ist, umfasst; einen Heizschaltungsabschnitt, der aus der Metallfolie gebildet ist und bei Erregung Wärme erzeugt; und einen wärmeleitenden Folienabschnitt, der aus der Metallfolie an einer von dem Heizschaltungsabschnitt entfernten Position gebildet ist und in einem nicht erregten Zustand gehalten wird.
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Gemäß dem obigen Aspekt ist der wärmeleitende Folienabschnitt aus der zweiten Metallfolie gebildet. Deshalb ist ein separater Schritt des Anbringens eines Bauglieds für Wärmeleitung, beispielsweise einer Durchwärmungsplatte, nicht erforderlich. Ferner sind der Heizschaltungsabschnitt und der wärmeleitende Folienabschnitt auf der einen Seite des Basisfilms angeordnet. Daher kann die thermische Leitfähigkeit von dem Heizschaltungsabschnitt zu dem wärmeleitenden Folienabschnitt erhöht werden.
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Ferner umfasst eine Heizvorrichtung gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung Folgendes: eine flexible gedruckte Verdrahtungsplatine, die einen Basisfilm und eine Metallfolie, die auf einer Seite des Basisfilms vorgesehen ist, umfasst; einen Heizschaltungsabschnitt, der einen aus der Metallfolie gebildeten Heizvorrichtungsdraht umfasst; und einen Verbindungsabschnitt, der aus der Metallfolie gebildet ist und benachbarte Abschnitte des Heizvorrichtungsdrahts kurzschließt. Der Heizschaltungsabschnitt umfasst: einen wärmeerzeugenden Abschnitt mit einer großen Wärmemenge, die durch Erregung erzeugt wird; und einen wärmeleitenden Folienabschnitt mit einer geringen Wärmemenge, die durch Erregung erzeugt wird, jedoch eine Wärmeübertragungsfunktion aufweist.
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Außerdem ist bei diesem Aspekt der Heizschaltungsabschnitt mit dem wärmeerzeugenden Abschnitt und dem wärmeleitenden Folienabschnitt aus der Metallfolie gebildet. Deshalb ist der separate Schritt des Anbringens des Bauglieds für Wärmeleitung, beispielsweise der Durchwärmungsplatte, nicht erforderlich. Ferner sind der wärmeerzeugende Abschnitt und der wärmeleitende Folienabschnitt auf der einen Seite des Basisfilms vorgesehen. Daher kann die thermische Leitfähigkeit von dem wärmeerzeugenden Abschnitt zu dem wärmeleitenden Folienabschnitt erhöht werden.
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Der Heizschaltungsabschnitt kann einen Heizvorrichtungsdraht umfassen, der in gleichen Abständen mäanderförmig verläuft und eine konstante Linienbreite aufweist.
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Außerdem kann die Heizvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel ferner einen Erregungsabschnitt umfassen, der aus der Metallfolie gebildet ist und den Heizschaltungsabschnitt erregt.
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Dies eliminiert außerdem einen herkömmlichen Schritt des Anbringens eines Kabelbaums.
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Des Weiteren kann die Heizvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel Folgendes umfassen: einen Abdeckfilm, der eine Oberfläche der Metallfolie bedeckt; zumindest eine elektronische Komponente, die auf einer vorderen Oberflächenseite des Abdeckfilms in einem Zustand vorgesehen ist, in dem dieselbe mit der Metallfolie elektrisch verbunden werden kann; und einen Verbinder, der in einem Zustand vorgesehen ist, in dem derselbe mit dem Erregungsabschnitt elektrisch verbunden werden kann.
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Darüber hinaus umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer Heizvorrichtung einschließlich einer flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung: Bilden, aus einem Teil einer Metallfolie, eines Heizschaltungsabschnitts, der bei Erregung Wärme erzeugt, und eines wärmeleitenden Folienabschnitts, der in einem nicht erregten Zustand gehalten wird, durch Ätzen eines Materials, das einen Basisfilm und die Metallfolie, die auf einer Seite des Basisfilms vorgesehen ist, umfasst; und Bereitstellen eines Abdeckfilms, der eine Oberfläche der Metallfolie bedeckt, nach dem Ätzen.
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Gemäß dem obigen Aspekt werden der Heizschaltungsabschnitt und der wärmeleitende Folienabschnitt durch den Ätzschritt gebildet. Daher kann die Anzahl von Herstellungsschritten reduziert werden.
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Des Weiteren umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer Heizvorrichtung einschließlich einer flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung: Bilden, aus einem Teil einer Metallfolie, eines Heizschaltungsabschnitts einschließlich eines Heizvorrichtungsdrahts und eines Verbindungsabschnitts, der benachbarte Abschnitte des Heizvorrichtungsdrahts kurzschließt, durch Ätzen eines Materials, das einen Basisfilm und die Metallfolie, die auf einer Seite des Basisfilms vorgesehen ist, umfasst; und Bereitstellen eines Abdeckfilms, der eine Oberfläche der Metallfolie bedeckt, nach dem Ätzen.
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Gemäß dem obigen Aspekt werden der Heizschaltungsabschnitt und der Verbindungsabschnitt durch den Ätzschritt gebildet. Daher kann die Anzahl von Herstellungsschritten reduziert werden.
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Das Ätzen kann ein Bilden eines Erregungsabschnitts zum Erregen des Heizschaltungsabschnitts aus einem Teil der Metallfolie umfassen.
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Somit kann der Erregungsabschnitt auch durch den Ätzschritt gebildet werden. Daher kann die Anzahl von Herstellungsschritten weiter reduziert werden.
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Das Verfahren zum Herstellen der Heizvorrichtung einschließlich der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine gemäß dem Aspekt kann ferner nach dem Bereitstellen des Abdeckfilms Folgendes umfassen: Bereitstellen, durch Aufschmelzlöten, zumindest einer elektronischen Komponente, die auf einer vorderen Oberflächenseite des Abdeckfilms in einem Zustand vorgesehen ist, in dem dieselbe mit der Metallfolie elektrisch verbunden werden kann, und eines Verbinders, der in einem Zustand vorgesehen ist, in dem derselbe mit dem Erregungsabschnitt elektrisch verbunden werden kann.
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Somit können die elektronische Komponente und der Verbinder während des Aufschmelzschritts angebracht werden. Daher kann die Anzahl von Herstellungsschritten weiter reduziert werden.
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Es ist festzustellen, dass die obigen Konfigurationen so weit wie möglich in Kombination verwendet werden können.
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Wie oben beschrieben ist, kann gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung die Anzahl von Herstellungsschritten reduziert werden.
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Eine Konfiguration zum Durchführen einer Technik der vorliegenden Offenbarung wird auf Basis von Beispielen unter Bezugnahme auf die unten stehenden Zeichnungen beispielhaft ausführlich beschrieben. Abmessungen, Materialien, Formen, relative Anordnungen und dergleichen von Komponenten, die bei diesem Beispiel beschrieben sind, sind jedoch nicht dazu gedacht, den technischen Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung auf dieselben zu beschränken, sofern nicht anders angegeben.
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(Beispiele)
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Die Heizvorrichtung einschließlich der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine und das Verfahren zum Herstellen derselben gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Offenbarung werden unter Bezugnahme auf 1A bis 5B beschrieben. 1A bis 5B sind Herstellungsprozessdiagramme der Heizvorrichtung einschließlich der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine gemäß Beispiel 1 der vorliegenden Offenbarung. Es ist festzustellen, dass eine Heizvorrichtung 10 gemäß diesem Beispiel in geeigneter Weise zum Beheizen eines Kameraobjektivs zur Erfassung und einer Windschutzscheibe verwendet werden kann. Ferner ist die Heizvorrichtung 10 gemäß diesem Beispiel keine Heizvorrichtung, die lediglich zum Beheizen verschiedener Bauglieder dient, die ein Automobil bilden, sondern kann auch bei verschiedenen anderen Vorrichtungen als das Automobil angewendet werden. Die Heizvorrichtung 10 gemäß diesem Beispiel verfügt über Flexibilität und kann in verschiedene Richtungen gebogen werden. Deshalb kann die Heizvorrichtung 10 an einen gekrümmten Abschnitt entlang der gekrümmten Oberfläche desselben angebracht werden und kann auf diese Weise angebracht verwendet werden.
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<Heizvorrichtung>
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Unter Bezugnahme auf 5A und 5B ist insbesondere eine Konfiguration der Heizvorrichtung einschließlich der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine gemäß diesem Beispiel beschrieben. 5A und 5B veranschaulichen die Heizvorrichtung 10, die ein fertiggestelltes Produkt ist. Es ist festzustellen, dass 5A eine Draufsicht der Heizvorrichtung 10 ist. 5B ist eine schematische Querschnittansicht (entsprechend einer Querschnittansicht E-E in 5A) der Heizvorrichtung 10.
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Die Heizvorrichtung 10 gemäß diesem Beispiel umfasst hauptsächlich einen Heizabschnitt 250 zum Erwärmen eines Heizzielabschnitts, einen Elektroverdrahtungsabschnitt 260, eine elektronische Komponente 310, die in dem Heizabschnitt 250 vorgesehen ist, und einen Verbinder 320, der auf einem Ende des Elektroverdrahtungsabschnitts 260 bereitgestellt ist. Ein veranschaulichtes Beispiel zeigt eine elektronische Komponente 310. Abhängig von einer Anwendung der Heizvorrichtung 10 kann eine Mehrzahl von elektronischen Komponenten vorgesehen sein. Spezifische Beispiele für die elektronische Komponente 310 umfassen einen Thermistor zur Temperatursteuerung, Chipkomponenten wie beispielsweise ein PTC-Element und eine Temperatursicherung. Ferner ist der Verbinder 320 dazu vorgesehen, mit einer Leistungsquelle verbunden zu werden, um einen Heizschaltungsabschnitt 121 und einen Apparat (nicht gezeigt), der eine Steuervorrichtung zum Steuern der Temperatur umfasst, zu erregen.
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Als Nächstes werden interne Konfigurationen des Heizabschnitts 250 und des Elektroverdrahtungsabschnitts 260 in der Heizvorrichtung 10 beschrieben. Die Heizvorrichtung 10 gemäß diesem Beispiel umfasst einen Basisfilm 110 und einen Heizschaltungsabschnitt 121, der bei Erregung Wärme erzeugt, Erregungsabschnitte 122 und 123 sowie wärmeleitende Folienabschnitte 125 und 126, die auf einer Oberfläche des Basisfilms 110 bereitgestellt sind (siehe 2A und 2B). Das heißt, die Heizvorrichtung 10 umfasst ferner die aus einer Metallfolie 120 gebildeten Erregungsabschnitte 122 und 123 zum Erregen des Heizschaltungsabschnitts 121. Der Heizschaltungsabschnitt 121 ist dazu konfiguriert, Wärme zu erzeugen, wenn derselbe durch elektrische Leistung von dem mit dem Verbinder 320 verbundenen Apparat (nicht gezeigt) erregt wird, die über die Erregungsabschnitte 122 und 123 zugeführt wird.
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Eine Mehrzahl von wärmeleitenden Folienabschnitten 125 und 126 ist vorgesehen, so dass der nicht erregte Zustand beibehalten wird. Die wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126 sind an Positionen gebildet, die von dem Heizschaltungsabschnitt 121 entfernt sind, damit dieselben nicht durch die elektrische Leistung erregt werden, die durch die Erregungsabschnitte 122 und 123 zugeführt wird. Das heißt, die wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126 sind dazu konfiguriert, eine Wärmeübertragungsfunktion zu zeigen, selbst wenn dieselben nicht erregt sind. Auf diese Weise erzeugt der Heizschaltungsabschnitt 121 Wärme, so dass die Wärme auch auf die wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126 übertragen wird. Als Ergebnis wird ein gesamter Bereich, in dem der Heizschaltungsabschnitt 121 und die wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126 bereitgestellt sind, gleichmäßig erwärmt. Es ist festzustellen, dass der Heizabschnitt 250 einem Bereichsabschnitt entspricht, in dem der Heizschaltungsabschnitt 121 und die wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126 bereitgestellt sind. Außerdem entspricht der oben erwähnte Elektroverdrahtungsabschnitt 260 einem Bereichsabschnitt, in dem die Erregungsabschnitte 122 und 123 bereitgestellt sind.
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Folglich umfasst die Heizvorrichtung 10 auch einen Abdeckfilm 211. Der Abdeckfilm 211 bedeckt eine Oberfläche der Metallfolie 120, das heißt, Oberflächen des Heizschaltungsabschnitts 121, die Erregungsabschnitte 122 und 123 und die wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126. Der Abdeckfilm 211 ist mittels einer druckempfindlichen Haftschicht 212 an dem Basisfilm 110 angebracht, um den Heizschaltungsabschnitt 121, die Erregungsabschnitte 122 und 123 und die wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126 dazwischen anzuordnen. Der Abdeckfilm 211 ist mit Öffnungen 211a und 212b versehen, um einen Teil des Heizschaltungsabschnitts 121 und Teile der Erregungsabschnitte 122 und 123 freizulegen. Anschließend wird die elektronische Komponente 310 auf einer vorderen Oberflächenseite des Abdeckfilms 211 in einem Zustand bereitgestellt, in dem dieselbe mit dem Heizschaltungsabschnitt 121 elektrisch verbunden werden kann. Die elektronische Komponente 310 ist einem Abschnitt des Heizschaltungsabschnitts 121 verbunden, der durch die Öffnung 211a freigelegt ist. Ferner ist der oben beschriebene Verbinder 320 ebenfalls in einem Zustand bereitgestellt, in dem derselbe mit den Erregungsabschnitten 122 und 123 elektrisch verbunden werden kann. Der Verbinder 320 ist außerdem mit Abschnitten der Erregungsabschnitte 122 und 123 verbunden, die durch die Öffnungen 211b freigelegt sind.
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<Verfahren zum Herstellen einer Heizvorrichtung einschließlich einer flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine>
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Das Verfahren zum Herstellen der Heizvorrichtung einschließlich der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine wird in der Reihenfolge der Herstellungsschritte beschrieben.
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«Material»
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1A und 1B veranschaulichen ein Material 100, das zum Herstellen der Heizvorrichtung 10 gemäß diesem Beispiel verwendet wird. 1A ist eine Draufsicht, die einen Teil des Materials 100 veranschaulicht. 1 B ist eine schematische Querschnittansicht (eine Querschnittansicht A-A in 1A) des Materials 100.
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Das Material 100 wird allgemein als kupferkaschiertes Laminat bezeichnet und ist im Handel erhältlich. Das Material 100 ist so konfiguriert, dass dasselbe den Basisfilm 110 und die Metallfolie 120, die auf einer Seite des Basisfilms 110 vorgesehen ist, umfasst. Der Basisfilm 110 ist aus einem isolierenden und flexiblen Harzmaterial hergestellt (beispielsweise Polyimid oder Polyethylennaphthalat). Ferner ist die Metallfolie 120 aus einer Kupferfolie hergestellt. Das auf diese Weise konfigurierte Material 100 verfügt über Flexibilität und kann in verschiedenen Richtungen gebogen werden.
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«Ätzschritt»
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Eine Resiststruktur (Abschnitt, der als Maske dienen soll) zum Bilden des Heizschaltungsabschnitts 121, der Erregungsabschnitte 122 und 123 und der wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126 werden unter Verwendung einer Technik wie beispielsweise Fotolithografie auf einer Seite des Materials 100 gebildet. Danach wird unnötige Kupferfolie durch Ätzen entfernt, und der Heizschaltungsabschnitt 121, die Erregungsabschnitte 122 und 123 und die wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126 werden gebildet. Das heißt, der Heizschaltungsabschnitt 121, die Erregungsabschnitte 122 und 123 und die wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126 werden aus einem Teil der Metallfolie 120 gebildet. Es ist zu beachten, dass der Heizschaltungsabschnitt 121, die Erregungsabschnitte 122 und 123 und die wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126 im Wesentlichen gleichzeitig durch Ätzen gebildet werden. 2A und 2B veranschaulichen ein erstes Zwischenprodukt 100X, das während der Schritte bis zu dem Ätzschritt gebildet wird. 2A ist eine Draufsicht des ersten Zwischenprodukts 100X. 2B ist eine Querschnittansicht (Querschnittansicht B-B in 2A) des ersten Zwischenprodukts 100X.
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Bei diesem Beispiel umfasst der Heizschaltungsabschnitt 121, der aus der Metallfolie 120 gebildet ist, einen Heizvorrichtungsdraht. Der Heizvorrichtungsdraht in dem Heizschaltungsabschnitt 121 mit einer konstanten Drahtbreite vorgesehen. Ferner umfasst der Heizschaltungsabschnitt 121 den Heizvorrichtungsdraht mit konstanter Drahtbreite, der in gleichen Abständen mäanderförmig verläuft. Das heißt der Heizschaltungsabschnitt 121 ist dazu konfiguriert, mit einem Bereich (Mäanderbereich 121X) bereitgestellt zu werden, in dem zumindest eine Reihe von Heizvorrichtungsdraht in gleichen Abständen mäanderförmig verläuft (siehe 2A). Es ist festzustellen, dass bei diesem Beispiel vier Reihen von Mäanderbereichen 121X vorgesehen sind. Es muss jedoch nicht ausdrücklich gesagt werden, dass eine Struktur des Heizschaltungsabschnitts 121 nicht auf ein veranschaulichtes Beispiel beschränkt ist. Es ist festzustellen, dass ein Verfahren zum Bilden der Resiststruktur nicht auf Fotolithografie beschränkt ist und verschiedene bekannte Techniken genutzt werden können.
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« Laminierschritt »
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Nach dem Ätzschritt wird der Abdeckfilm 211 bereitgestellt, der die Oberfläche der Metallfolie 120 (in Entsprechung zu dem Heizschaltungsabschnitt 121, den Erregungsabschnitten 122 und 123 und den wärmeleitenden Folienabschnitten 125 und 126) bedeckt. Der Abdeckfilm 211 wird mittels der druckempfindlichen Haftschicht 212 an dem Basisfilm 110 so angebracht, dass der Heizschaltungsabschnitt 121, die Erregungsabschnitte 122 und 123 und die wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126 dazwischen angeordnet sind. Wie der Basisfilm 110 ist auch der Abdeckfilm 211 aus isolierendem und flexiblem Harzmaterial hergestellt. Wie oben beschrieben ist, ist der Abdeckfilm 211 mit den Öffnungen 211a und 211b versehen.
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3A und 3B veranschaulichen ein zweites Zwischenprodukt 200, das während der Schritte bis zu dem Laminierschritt hergestellt wird. 3A ist eine Draufsicht des zweiten Zwischenprodukts 200. 3B ist eine Querschnittansicht (Querschnittansicht C-C in 3A) des zweiten Zwischenprodukts 200. Verschiedene bekannte Techniken können als Laminierverfahren zum Bereitstellen des ersten Abdeckfilms 211 eingesetzt werden, und deshalb entfällt eine Beschreibung derselben. Es ist festzustellen, dass das zweite Zwischenprodukt 200 der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine entspricht, die den Basisfilm 110 und die Metallfolie 120, die auf der einen Seite des Basisfilms 110 vorgesehen ist, umfasst.
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«Aufschmelzschritt (Anbringungsschritt)»
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Nachdem der Abdeckfilm 211 bereitgestellt ist, das heißt nach dem Laminierschritt, werden die elektronische Komponente 310 und der Verbinder 320 mittels Aufschmelzlöten an der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine angebracht, die das zweite Zwischenprodukt 200 ist. Als Erstes wird ein Abschnitt, in dem die Metallfolie 120 (in Entsprechung zu dem Heizschaltungsabschnitt 121 und den Erregungsabschnitten 122 und 123) durch die Öffnungen 211a und 211b freigelegt ist, einer Oberflächenbehandlung wie beispielsweise Goldplattieren oder einer wasserlöslichen Präflux-Behandlung unterzogen. Danach werden verschiedene Komponenten durch Löten in einem Aufschmelzofen daran angebracht. Das heißt, bei diesem Beispiel wird mittels Aufschmelzlöten die elektronische Komponente 310 durch die Öffnung 211a mit dem Heizschaltungsabschnitt 121 verbunden, und der Verbinder 320 wird durch die Öffnung 211b mit den Erregungsabschnitten 122 und 123 verbunden. Daher können das Anbringen der elektronischen Komponente 310 und das Anbringen des Verbinders 320 im Wesentlichen gleichzeitig in einem Schritt durchgeführt werden. 4A und 4B sind veranschaulichen das zweite Zwischenprodukt 200, das während der Schritte bis zu dem Aufschmelzschritt gebildet wird. 4A ist eine Draufsicht des zweiten Zwischenprodukts 200. 4B ist eine Querschnittansicht (Querschnittansicht D-D in 4A) des zweiten Zwischenprodukts 200.
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«Schneidschritt»
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Nach dem Aufschmelzschritt wird das zweite Zwischenprodukt so geschnitten, dass die äußere Form desselben ausgestanzt wird, und somit kann die Heizvorrichtung 10 erhalten werden, die das fertiggestellte Produkt ist, wie in den oben beschriebenen 5A und 5B veranschaulicht ist. Es ist festzustellen, dass aus einem Material 100 eine Mehrzahl von Heizvorrichtungen 10 hergestellt werden kann.
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<Vorteile einer Heizvorrichtung einschließlich einer flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine und eines Verfahrens zum Herstellen derselben gemäß diesem Beispiel>
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Gemäß der Heizvorrichtung 10 einschließlich der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine und dem Verfahren zum Herstellen derselben gemäß diesem Beispiel werden die wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126 aus der Metallfolie 120 gebildet. Deshalb ist der separate Schritt des Anbringens des Bauglieds für Wärmeleitung, beispielsweise der Durchwärmungsplatte, nicht erforderlich. Das heißt, der Heizschaltungsabschnitt 121 und die wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126 können im Wesentlichen gleichzeitig durch den Ätzschritt gebildet werden. Als Ergebnis kann die Anzahl von Herstellungsschritten reduziert werden. Ferner werden Heizschaltungsabschnitt 121 und die wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126 auf der einen Seite des Basisfilms 110 gebildet. Daher kann die thermische Leitfähigkeit von dem Heizschaltungsabschnitt 121 zu den wärmeleitenden Folienabschnitten 125 und 126 erhöht werden. Außerdem werden die wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126 aus der Metallfolie 120 gebildet, die zuvor als Teil des Materials 100 an dem Basisfilm 110 angebracht war. Daher besteht kaum die Möglichkeit, dass die wärmeleitenden Folienabschnitte 125 und 126 sich von dem Basisfilm 110 ablösen.
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Die Erregungsabschnitte 122 und 123 zum Erregen des Heizschaltungsabschnitts 121 werden aus der Metallfolie 120 gebildet. Das heißt, der Heizschaltungsabschnitt 121 und die Erregungsabschnitte 122 und 123 werden im Wesentlichen gleichzeitig durch den Ätzschritt gebildet. Daher ist der Schritt des Anbringens des Kabelbaums wie in einem herkömmlichen Fall nicht erforderlich. Die Anzahl von Komponenten kann deshalb reduziert werden, und die Anzahl von Herstellungsschritten kann reduziert werden.
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Ferner können bei diesem Beispiel die elektronische Komponente 310 und der Verbinder 320 während des Aufschmelzschritts angebracht werden. Daher kann die Anzahl von Herstellungsschritten weiter reduziert werden. Es ist zu beachten, dass bei der in diesem Beispiel gezeigten Konfiguration die Mehrzahl von wärmeleitenden Folienabschnitten 125 und 126 über einen gesamten Bereich des Heizabschnitts 250 angeordnet sind, so dass die gesamte Temperaturverteilung des Heizabschnitts 250 gleichmäßig ist. In dieser Hinsicht kann die Temperaturverteilung des Heizabschnitts 250 durch Ändern einer Anordnungsstruktur der Mehrzahl von wärmeleitenden Folienabschnitten 125 und 126 gesteuert werden. Wenn also die je nach Einsatzumgebung erforderliche Heiztemperatur in Abhängigkeit von einem Abschnitt des Heizabschnitts 250 variiert, kann die Anordnungsstruktur der Mehrzahl von wärmeleitenden Folienabschnitten 125 und 126 in geeigneter Weise geändert werden.
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(Beispiel 2)
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6A und 6B veranschaulichen Beispiel 2 der vorliegenden Offenbarung. Bei diesem Beispiel unterscheidet sich eine Konfiguration des Heizschaltungsabschnitts von der in Beispiel 1. Andere Konfigurationen und Aktionen sind dieselben wie in Beispiel 1. Dieselben Komponenten sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung derselben wird weggelassen.
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6 ist eine Draufsicht, die den Heizschaltungsabschnitt gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Es ist zu festzustellen, dass 6 zur Vereinfachung der Erklärung das erste Zwischenprodukt (das Produkt nach dem Ätzschritt) zeigt. Bei der in diesem Beispiel verwendeten Konfiguration sind Verbindungsabschnitte 127, die jeweils eine Mehrzahl von benachbarten Abschnitten des Heizvorrichtungsdrahts kurzschließen, in dem Mäanderbereich 121X des Heizschaltungsabschnitts 121 vorgesehen.
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Die Verbindungsabschnitte 127, die die benachbarten Abschnitte des Heizvorrichtungsdrahts kurzschließen, werden zusammen mit dem Heizschaltungsabschnitt 121 aus einem Teil der Metallfolie 120 gebildet, indem das Material 100 während des Ätzschritts geätzt wird. Auf diese Weise ist der Heizschaltungsabschnitt 121 mit einem wärmeerzeugenden Abschnitt, der einen durch Erregung erzeugten großen Wärmebetrag aufweist, sowie mit einem wärmeleitenden Folienabschnitt 121Y versehen, der einen durch Erregung erzeugten geringen Wärmebetrag, aber eine Wärmeübertragungsfunktion aufweist. Der wärmeleitende Folienabschnitt 121 Y ist zum Beispiel ein Abschnitt, der den Verbindungsabschnitt 127 in dem Mäanderbereich 121X des Heizschaltungsabschnitts 121 umfasst.
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Obwohl eine geringe Menge an Strom durch den wärmeleitenden Folienabschnitt 121Y fließt, wird nahezu keine Wärme durch Erregung erzeugt. Des Weiteren entspricht der Abschnitt des Heizschaltungsabschnitts 121, der eine Mehrzahl der wärmeleitenden Folienabschnitte 121Y ausschließt, dem oben erwähnten wärmeerzeugenden Abschnitt. Falls die obige Konfiguration genutzt wird, kann die Wärmetemperatur in der Umgebung, in der die wärmeleitenden Folienabschnitte 121Y bereitgestellt sind, im Vergleich zu der Wärmetemperatur in den anderen Bereichen gleichmäßig gesenkt werden. Auf diese Weise ermöglicht es eine Anordungskonfiguration der wärmeleitenden Folienabschnitte 121Y, die Temperaturverteilung durch Erwärmung zu steuern. Deshalb wird die Verwendung einer derartigen Konfiguration bevorzugt, wenn die je nach Nutzungsumgebung erforderlich Heiztemperatur in Abhängigkeit von dem Abschnitt des Heizschaltabschnitts 121 variiert.
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Bei diesem Beispiel sind die Konfigurationen mit Ausnahme der Konfiguration des Heizschaltungsabschnitts dieselben wie bei Beispiel 1. Unnötig zu erwähnen, dass derselbe Effekt wie bei dem Beispiel 1 auch bei diesem Beispiel erzielt werden kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann ein Verfahren zum Herstellen einer Heizvorrichtung unter Verwendung der folgenden ersten bis fünften Heizvorrichtungen und ersten bis vierten flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatinen sein.
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Eine erste Heizvorrichtung ist eine Heizvorrichtung unter Verwendung einer flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine, die auf einer Seite eines Basisfilms eine Metallfolie umfasst, bei der ein Heizschaltungsabschnitt, der bei Erregung Wärme erzeugt, und ein wärmeleitender Folienabschnitt, der an einer von dem Heizschaltungsabschnitt entfernten Position bereitgestellt ist und in einem nicht erregten Zustand gehalten wird, aus der Metallfolie gebildet sind.
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Eine zweite Heizvorrichtung ist eine Heizvorrichtung unter Verwendung einer flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine, die auf einer Seite eines Basisfilms eine Metallfolie umfasst, bei der ein Heizschaltungsabschnitt, der einen Heizvorrichtungsdraht umfasst, aus der Metallfolie gebildet ist, und ein Verbindungsabschnitt, der benachbarte Abschnitte des Heizvorrichtungsdrahts kurzschließt, aus der Metallfolie gebildet ist, so dass ein wärmeerzeugender Abschnitt mit einer großen Wärmemenge, die durch Erregung erzeugt wird, und ein wärmeleitender Folienabschnitt mit einer geringen Wärmemenge, die durch Erregung erzeugt wird, jedoch eine Wärmeübertragungsfunktion aufweist, in dem Heizschaltungsabschnitt bereitgestellt sind.
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Eine dritte Heizvorrichtung ist die erste oder zweite Heizvorrichtung, bei der der Heizschaltungsabschnitt derart konfiguriert ist, dass der Heizvorrichtungsdraht, der eine konstante Linienbreite aufweist, in gleichen Abständen mäanderförmig verläuft.
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Eine vierte Heizvorrichtung ist eine der ersten bis dritten Heizvorrichtung, bei der ein Erregungsabschnitt zum Erregen des Heizschaltungsabschnitts aus der Metallfolie gebildet ist.
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Eine fünfte Heizvorrichtung ist die vierte Heizvorrichtung und ist dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe Folgendes umfasst: einen Abdeckfilm, der eine Oberfläche der Metallfolie bedeckt; zumindest eine elektronische Komponente, die auf einer vorderen Oberflächenseite des Abdeckfilms in einem Zustand vorgesehen ist, in dem dieselbe mit der Metallfolie elektrisch verbunden werden kann; und einen Verbinder, der in einem Zustand vorgesehen ist, in dem derselbe mit dem Erregungsabschnitt elektrisch verbunden werden kann.
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Ein Verfahren zum Herstellen einer ersten Heizvorrichtung unter Verwendung einer flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine ist dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe Folgendes umfasst: einen Ätzschritt, bei dem aus einem Teil einer Metallfolie ein Heizschaltungsabschnitt, der bei Erregung Wärme erzeugt, und ein wärmeleitender Folienabschnitt, der in einem nicht erregten Zustand gehalten wird, durch Ätzen eines Materials gebildet werden, das die Metallfolie, die auf einer Seite des Basisfilms vorgesehen ist, umfasst; und einen Laminierschritt, bei dem ein Abdeckfilm bereitgestellt wird, der eine Oberfläche der Metallfolie bedeckt, nach dem Ätzschritt.
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Ein Verfahren zum Herstellen einer zweiten Heizvorrichtung unter Verwendung einer flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine ist dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe Folgendes umfasst: einen Ätzschritt, bei dem aus einem Teil einer Metallfolie ein Heizschaltungsabschnitt gebildet wird, der einen Heizvorrichtungsdraht und einen Verbindungsabschnitt umfasst, der benachbarte Abschnitte des Heizvorrichtungsdrahts kurzschließt, indem ein Material geätzt wird, das die Metallfolie, die auf einer Seite der Basisfolie vorgesehen ist, umfasst; und einen Laminierschritt, bei dem ein Abdeckfilm bereitgestellt wird, der eine Oberfläche der Metallfolie bedeckt, nach dem Ätzschritt.
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Ein Verfahren zum Herstellen einer dritten Heizvorrichtung unter Verwendung einer flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine ist das Verfahren zum Herstellen der ersten oder zweiten Heizvorrichtung unter Verwendung der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine, bei dem während des Ätzschritts ein Erregungsabschnitt zum Erregen des Heizschaltungsabschnitts aus einem Teil der Metallfolie gebildet wird.
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Ein Verfahren zum Herstellen einer vierten Heizvorrichtung unter Verwendung einer flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine ist das Verfahren zum Herstellen der dritten Heizvorrichtung unter Verwendung der flexiblen gedruckten Verdrahtungsplatine und ist dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe nach dem Laminierschritt einen Aufschmelzschritt umfasst, bei dem durch Aufschmelzlöten zumindest eine elektronische Komponente bereitgestellt wird, die auf einer vorderen Oberflächenseite des Abdeckfilms in einem Zustand vorgesehen ist, in dem dieselbe mit der Metallfolie elektrisch verbunden werden kann, und ein Verbinder bereitgestellt wird, der in einem Zustand vorgesehen ist, in dem derselbe mit dem Erregungsabschnitt elektrisch verbunden werden kann.
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Die vorstehende ausführliche Beschreibung wurde zum Zweck der Veranschaulichung und Beschreibung präsentiert. Viele Modifikationen und Variationen sind angesichts der oben erwähnten Lehre möglich. Es ist nicht beabsichtigt, dass dieselbe erschöpfend ist oder den hierin beschriebenen Gegenstand auf die präzise offenbarte Form beschränkt. Wo der Gegenstand in einer Sprache beschrieben wurde, die für strukturelle Merkmale und/oder methodische Handlungen spezifisch ist, versteht es sich, dass der in den beigefügten Ansprüchen definierte Gegenstand nicht notwendigerweise auf die oben beschriebenen spezifischen Merkmale oder Handlungen beschränkt ist. Vielmehr sind die oben beschriebenen spezifischen Merkmale und Handlungen als beispielhafte Formen für die Implementierung der beigefügten Ansprüche offenbart.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2020 [0001]
- JP 5038921 [0007]
- DE 102010052472 [0007]
