DE19855023A1 - Applying conductor track on any shape surface used in computer and entertainment fields, involves using pressure tool to apply conductor track at points where direction change is implemented - Google Patents

Applying conductor track on any shape surface used in computer and entertainment fields, involves using pressure tool to apply conductor track at points where direction change is implemented

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Abstract

The method involves using pressure tool to apply conductor track at areas where a change of direction is to be implemented. The conductor track (6) is fixed in at least at one place at the surface (6), and is applied in a straight line up to one region at the surface (6), at which the conductor track course experiences a directional alteration. This is fixed in time directly before the directional alteration of the conductor track course a second place against the surface (4). The conductor track (6) in the region of the directional alteration, is pressed with the help of a pressure tool (13) flush against the surface (4). The fixing of the conductor track (6) against the surface, at the second place remains intact, until the further laying of the conductor track (6) for a further directional alteration, at which the conductor track (6) is gain fixed.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Leiterbahn auf eine beliebig geformte Oberfläche.The invention relates to a method and an apparatus for application a conductor track on an arbitrarily shaped surface.

Stand der TechnikState of the art

Leiterbahnen der vorstehend genannten Gattung werden üblicherweise auf flexible Trägerfolien aufgebracht und dienen als flexible Leiterfolien in vielfachen Einsatzgebieten der elektrischen Kontaktierung zwischen einzelnen, räumlich getrennten Komponenten. Flexible Leiterfolien werden in an sich bekannter Weise in der Computer- und Unterhaltungselektronik sowie auch im Telekommunikationsbereich vielseitig eingesetzt und dienen grundsätzlich der Übertragung elektrischer Signale als auch der Übertragung elektrischer Energie. Aufgrund der Möglichkeit der individuellen Ausgestaltung in Form, Größe sowie Grad an Flexibilität der einzelnen Leiterfolien finden sie zunehmend Einsatz in all jenen Bereichen, in denen hochkomplexe, kompakte sowie auch mechanisch und thermisch belastete Geräte elektrifiziert werden. Klassische Beispiele sind moderne Fotoapparate, transportable Telefone sowie anders geartete Handgeräte jeglicher Art.Conductors of the type mentioned above are usually flexible Carrier foils applied and serve as flexible conductor foils in multiple Areas of application of electrical contact between individual, spatial separate components. Flexible conductor foils are made in a manner known per se of computer and entertainment electronics as well as in Telecommunications are used in a variety of ways and basically serve the  Transmission of electrical signals as well as the transmission of electrical energy. Because of the possibility of individual design in shape, size and degree the flexibility of the individual conductor foils is increasingly being used in all of them Areas in which highly complex, compact as well as mechanical and thermally loaded devices can be electrified. Classic examples are modern Cameras, portable telephones as well as any other type of handheld device Art.

Auch in der Automobilindustrie finden flexible Leiterbahnfolien zunehmenden Einsatz, die die Verwendung an sich bekannter Kabelbäume mehr und mehr verdrängen. Insbesondere in jenen Bereichen der Karosserie, in denen aufwendige Teilkabelbäume erforderlich sind, wie beispielsweise im Türenbereich, ist der Einsatz von flexiblen Leiterfolien eine interessante Alternative zu den konventionell eingesetzten Teilkabelbäumen.In the automotive industry, too, flexible conductor foils are becoming increasingly popular Use, the use of harnesses known per se more and more oust. Especially in those areas of the body in which complex Partial wiring harnesses are required, such as in the door area, is the use flexible conductor foils an interesting alternative to conventional ones used partial wiring harnesses.

Grundsätzlich werden bei flexiblen Leiterfolien zwei verschiedene Konzepte voneinander unterschieden:
Als flexible, flache Folienleiter (FFC = Flexibel Flat Cable) werden Leiterfolien bezeichnet, bei denen die einzelnen Leiterbahnen, ähnlich wie bei Flachbandkabeln, ausschließlich parallel in eine Richtung verlaufen. Die einzelnen Leiterbahnen werden auf Kunststoff-Folien oder andersartig flexibel ausgestaltete Trägerfolien aufgebracht und gegenseitig mit Schutzlacken oder Kunststoffolien elektrisch isoliert und gegen äußere Einflüsse geschützt.There are basically two different concepts for flexible conductor foils:
Conductor foils are referred to as flexible, flat foil conductors (FFC = flexible flat cable), in which the individual conductor tracks, similar to flat ribbon cables, run exclusively parallel in one direction. The individual conductor tracks are applied to plastic foils or other flexibly designed carrier foils and electrically insulated from one another with protective lacquers or plastic foils and protected against external influences.

Im Unterschied zu den FFC-Folienleitern können flexibel ausgebildete Leiterfolien zusätzlich elektrische Schaltkreise aufweisen, die durch geeignete Drucktechniken auf den flexiblen Leiterfolien abgebildet werden. Diese, auch als FPC (Flexibel Printed Circuits) bezeichneten Folienleiter werden durch spezielle Produktionsverfahren auf der Folie mit zweidimensionalen Strukturen versehen. Dem Design der Schaltkreise sind hier kaum Grenzen gesetzt, so daß auch mehrlagige, d. h. übereinander liegende Schaltkreise (single-, double-, multilayer) realisierbar sind.In contrast to the FFC foil conductors, flexible conductor foils can be used additionally have electrical circuits which are produced by suitable printing techniques are depicted on the flexible conductor foils. This, also as FPC (Flexible Printed Circuits) are designated by special foil conductors Production processes on the film provided with two-dimensional structures. The There are hardly any limits to the design of the circuits, so that multilayer,  d. H. Circuits on top of each other (single, double, multilayer) can be implemented are.

Für die Herstellung der FFC-Leiterfolien haben sich konzeptionell unterschiedliche Verfahrenstechniken durchgesetzt.There are different concepts for the production of the FFC conductor foils Process technologies enforced.

So wird bei dem sogenannten Laminarverfahren eine vorgewählte Anzahl von Leiterbahnen über ein Kammsystem parallel, in definiertem Abstand und unter geringer Zugbelastung geführt, wobei ein Rollen-Anpreßsystem eine obere und untere Isolationsschicht, die jeweils einseitig mit einem Adhäsivkleber beschichtet ist, an die Leiterbahnen gebracht und unter Druck- und Temperatureinfluß zu einem die Leiterbahnen einschließenden Verbund gefügt.In the so-called laminar process, a preselected number of Conductor tracks parallel over a comb system, at a defined distance and below low tensile load, with a roller pressure system an upper and lower insulation layer, which is coated on one side with an adhesive adhesive, brought to the conductor tracks and under the influence of pressure and temperature to one Compound including interconnects.

In den sogenannten Extrusionsverfahren werden ähnlich wie bei einer Leiterummantelung, parallel geführte Leiterbahnen auf einer Kunststoff- Extrusionsanlage mit Thermoplasten als Materialverbund gemeinsam extrudiert.In the so-called extrusion process, similar to a Conductor sheathing, parallel traces on a plastic Extrusion system with thermoplastics extruded together as a material composite.

Zur Herstellung von FPC's haben sich ebenso verschiedene Verfahren durchgesetzt, die sich im wesentlichen durch die Art der Applizierung der Leitermaterialien, d. h. der elektrisch leitfähigen Leitbahnen, unterscheiden. Allen Verfahren ist jedoch das Aufbringen von Isolations- und Schutzschichten aus Kunststoffen und Schutzlacken auf die jeweiligen Leitermaterialien gemein.Various processes have also become established for the production of FPCs, which is essentially determined by the type of application of the conductor materials, d. H. the distinguish electrically conductive interconnects. However, all the procedures are Application of insulation and protective layers made of plastics and protective lacquers common to the respective conductor materials.

Als wichtigstes Herstellverfahren für FPC's hat sich die sogenannte Subtraktivtechnik durchgesetzt, bei der auf ein mit Kupfer beschichtetes Basismaterial mittels Siebdruck oder durch Fotobelichtung ein Schaltkreis als Positiv übertragen wird. In einem nachfolgenden chemischen Ätzverfahren wird in verschiedenen Bädern der als Positiv aufbelichtete Schaltkreis, respektive die den Schaltkreis zusammensetzenden Leiterbahnen, freigeätzt. Nach Reinigung und Trocknung des mit Kupfer beschichteten Basismaterials erfolgt das Aufbringen wenigstens einer Isolationsschicht auf die noch frei liegenden Leiterbahnen. So-called subtractive technology has become the most important manufacturing process for FPCs enforced, in which on a base material coated with copper by means of Screen printing or by photo exposure a circuit is transferred as a positive. In A subsequent chemical etching process is used in various baths as a positively exposed circuit or the circuit assembling conductor tracks, etched free. After cleaning and drying the with copper-coated base material, at least one is applied Insulation layer on the still exposed conductor tracks.  

Allen bekannten Verfahren zur Herstellung flexibler Leiterfolien lastet jedoch der Nachteil an, daß das Aufbringen der Leiterbahnen auf das entsprechende Trägersubstrat in einem Zustand erfolgt, in dem das Trägersubstrat flach ausgebildet ist. Mit den bekannten Herstellverfahren ist es bislang nicht möglich, Leiterbahnen auch auf dreidimensional geformte Unterlagen aufzubringen, die von beliebiger Oberflächenkontur sind.However, all known methods for producing flexible conductor foils are burdened by Disadvantage that the application of the conductor tracks on the corresponding Carrier substrate takes place in a state in which the carrier substrate is formed flat is. So far, it has not been possible with the known manufacturing methods, conductor tracks can also be applied to three-dimensionally shaped documents, from any Surface contour.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Aufbringen von Leiterbahnen auf Oberflächen derart anzugeben, daß das Aufbringen von elektrisch leitenden Bahnen auf beliebig dreidimensional gestalteten Oberflächen möglich wird. Mit Hilfe des Verfahrens sowie der Vorrichtung zum Aufbringen von Leiterfolien soll es insbesondere möglich sein, auch dreidimensional strukturierte Leiterfolien mit Leiterbahnen zu versehen. Ferner soll es nicht nur möglich sein, Leiterbahnen auf Leiterfolien aufzubringen, sondern überdies auf beliebig geformte Bauteile, wie sie beispielsweise im Karosseriebau vorkommen. Schließlich sollen jegliche an sich bekannte, auf dem Weltmarkt verfügbare Ausgangsmaterialien für die Leiterfolien respektive Leiterbahnen verwendbar sein.The invention has for its object a method and an apparatus for Applying conductor tracks to surfaces in such a way that the application of electrically conductive tracks on any three-dimensional surface becomes possible. With the help of the method and the device for applying In particular, conductor foils should be possible, even three-dimensionally structured To provide conductor foils with conductor tracks. Furthermore, it should not only be possible To apply conductor tracks to conductor foils, but also to any shape Components such as those found in body construction, for example. After all, should any known starting materials available on the world market for the conductor foils or conductor tracks can be used.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben, in dem ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben ist. Gegenstand des Anspruchs 10 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche.The object underlying the invention is achieved in claim 1 specified in which a method according to the invention is described. object of claim 10 is a device according to the invention. The idea of the invention Advantageously further developing features are the subject of the subclaims.

Ausgehend von einer an sich bekannten Leiterbahn, die typischerweise aus einer flachbandartigen Metallfolie gearbeitet ist, vorzugsweise aus Kupfer besteht und als Meterware erhältlich ist, wird diese auf an wenigstens einer Stelle auf einer Oberfläche fixiert und geradlinig bis zu einem Oberflächenbereich aufgebracht, an dem der Leiterbahnverlauf eine Richtungsänderung erfährt. Das Aufbringen der Leiterbahn auf die Oberfläche erfolgt vorzugsweise derart, daß während des Aufbringens keine feste Verfügung zwischen der Leiterbahn und der Oberfläche erfolgt. Unmittelbar vor der Richtungsänderung des Leiterbahnverlaufes wird die Leiterbahn an wenigstens einer zweiten Stelle gegen die Oberfläche zumindest zeitweise fixiert, was beispielsweise mit Hilfe eines Haltestempels, der die Leiterfolie gegen die Oberfläche drückt, erfolgen kann. Durch die lokale Fixierung der Leiterbahn gegen die Oberfläche ist es möglich, den sich nach der Stelle der Richtungsänderung anschließende Aufbringvorgang der Leiterbahn unter einer gewissen Zugspannung durchzuführen, ohne dabei den bisherigen, bereits aufgebrachten Verlauf der Leiterbahn zu beeinträchtigen. Die Größe der Zugspannung, mit der die Leiterbahn auf die Oberfläche weiter aufgebracht wird, ist dabei derart zu wählen, daß zum einen die Leiterbahn nicht reißt und zum anderen die Leiterbahn an der Stelle der Richtungsänderung entsprechend verformt wird und der weitere Leiterbahnverlauf wieder geradlinig erfolgt. Die als Kupferband ausgebildete Leiterbahn wird infolge der herrschenden Zugspannung am Ort der Richtungsänderung entlang einer Bandseitenkante gedehnt und entlang der dieser gegenüberliegenden Bandseitenkante gestaucht, wodurch sich das Band nach oben wölbt. Um einen innigen Kontakt des Leiterbandes an der Richtungsänderungsstelle zu gewährleisten, wird der Leiterbandabschnitt an dieser Stelle mit Hilfe geeigneter Walzen oder Druckstempel gegen die Oberfläche gepreßt.Starting from a conductor track known per se, which typically consists of a Flat ribbon-like metal foil is worked, preferably consists of copper and as Is available by the meter, this is in at least one place on one Surface fixed and applied in a straight line up to a surface area the direction of the conductor track changes. Applying the Conductor on the surface is preferably such that during the No fixed disposition between the conductor track and the surface he follows. Immediately before the direction of the trace changes  Conductor at least at a second point against the surface at least temporarily fixed, for example with the help of a holding stamp that holds the conductor foil presses against the surface, can take place. By local fixation of the Conductor against the surface, it is possible to find the place of the Direction change subsequent application process of the conductor track under a certain tension, without doing the previous, already affect the course of the conductor track. The size of the Tension with which the conductor track is further applied to the surface to be chosen in such a way that on the one hand the conductor track does not break and on the other hand the conductor track is deformed accordingly at the point of change of direction and the further course of the track is straight again. The one as a copper band trained conductor track is due to the prevailing tension at the location of the Change of direction stretched along and along the side of the hinge opposite band side edge compressed, causing the band to go up bulges. For intimate contact of the conductor tape at the change of direction To ensure, the conductor strip section is suitable at this point with the help Rollers or pressure stamps pressed against the surface.

Der vorstehend beschriebene Vorgang des sukzessiven Aufbringens einer Leiterbahn auf einer beliebig geformten Oberfläche wird solange wiederholt, bis die Leiterbahn vollständig auf der Oberfläche aufgebracht ist. Eine innige Verfügung zwischen Leiterbahn und Oberfläche erfolgt vorzugsweise nach vollendeter Aufbringung der Leiterbahn auf die Oberfläche, beispielsweise kann durch kurzzeitiges Erhitzen eine innige Haftung zwischen Leiterbahn und Oberfläche hergestellt werden. Ebenfalls bieten sich Haftmedien an, die die Leiterfolie mit der Oberfläche regelrecht verkleben.The process of successively applying one described above The conductor track on an arbitrarily shaped surface is repeated until the Conductor is completely applied to the surface. A heartfelt disposition between the conductor track and the surface is preferably carried out after completion Application of the conductor track to the surface, for example by brief heating an intimate adhesion between the conductor track and the surface getting produced. Also available are adhesive media that the conductor film with the Glue the surface.

Zum Aufbringen der Leiterbahn auf beliebig geformte Oberfläche dient ein Verlegewerkzeug, das wenigstens eine Speichereinheit vorsieht, von der einstückig die Leiterbahn mit Hilfe einer Fördereinrichtung entnehmbar ist. Von einer beispielsweise spulenartig ausgebildeten Speichereinheit gelangt die Leiterbahn über ein Rollenpaar, das motorisch angetrieben ist und die Fördereinrichtung darstellt, auf die Oberfläche, auf der die Leiterbahn zu verlegen ist. Ferner ist eine Schneideeinheit vorgesehen, die ein Durchtrennen der Leiterbahnfolie innerhalb des Verlegewerkzeuges ermöglicht. Damit die Leiterbahn hochflexibel auf beliebig geformte Oberflächen aufzubringen ist, ist das Verlegewerkzeug an einem Handhabungssystem angebracht, beispielsweise an einem frei positionierbaren Roboterarm, wodurch eine freie, dreidimensionale Positionierung des Verlegewerkzeuges relativ zu einer mit der Leiterbahn zu beaufschlagenden Oberfläche möglich ist.A is used to apply the conductor track to any shaped surface Laying tool, which provides at least one storage unit, of which in one piece the conductor track can be removed with the aid of a conveyor. From one for example, the coil-like memory unit passes over the conductor track a pair of rollers, which is motor-driven and represents the conveyor  the surface on which the conductor track is to be laid. Furthermore, one Cutting unit is provided, which a severing of the conductor foil within the Laying tool allows. So that the conductor track is highly flexible on any is to apply shaped surfaces, is the laying tool on one Handling system attached, for example on a freely positionable Robotic arm, which enables free, three-dimensional positioning of the Laying tool relative to one to be loaded with the conductor track Surface is possible.

Zusätzlich zu dem Verlegewerkzeug sind Anpreßwerkzeuge vorgesehen, die in Form einer Walze oder Druckstempel ausgebildet sind und senkrecht von oben gegen die Oberfläche druckbeaufschlagt absenkbar sind. Mit Hilfe der Anpreßwerkzeuge ist es möglich, die von dem Verlegewerkzeug auf die Oberfläche aufgebrachte Leitbahn gegen die Oberfläche zu pressen und gegebenenfalls gegen diese zu fixieren.In addition to the laying tool, pressing tools are provided, which are in the form a roller or pressure stamp are formed and vertically from above against the Pressurized surface can be lowered. With the help of the pressing tools it is possible, the interconnect applied to the surface by the laying tool to press against the surface and if necessary to fix against it.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der Vorrichtung zum Aufbringen einer Leiterbahn auf eine beliebig geformte Oberfläche wird eine entscheidende Flexibilisierung bei der Herstellung von flexiblen Leiterbahnen ermöglicht. So bedarf es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keiner typenabhängigen Werkzeuge, die eine wirtschaftliche Herstellung von flexiblen Leiterbahnen erst ab einer sehr großen Losgröße erlauben, wodurch es erstmals möglich wird, beliebig ausgebildete Leiterbahnverläufe auf Produkten mit nur sehr geringen Stückzahlen im wirtschaftlichen Rahmen zu produzieren. Überdies lassen sich auch Bauteile direkt mit einer Leiterfolie versehen, auf die die entsprechenden Leiterbahnen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Verwendung der Vorrichtung aufgebracht werden können. Selbstverständlich können die Leiterbahnen auch direkt auf die Oberflächen der Bauteile aufgebracht werden, sofern sie sich für ein entsprechendes Abscheiden von Leiterbahnen eignen, d. h. über ein entsprechendes Haftvermögen verfügen sowie elektrisch isolierend sind. Bedingt durch die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verlegewerkzeuges kann auch eine beliebig dreidimensional ausgebildete Verdrahtung unterschiedlicher Bauteile vorgenommen werden. With the help of the method according to the invention and the device for application a conductor track on an arbitrarily shaped surface becomes a decisive one Enables flexibility in the production of flexible conductor tracks. So needs there are no type-dependent tools in the method according to the invention which an economical production of flexible conductor tracks only from a very large one Allow lot size, which makes it possible for the first time, arbitrarily trained Conductor paths on products with only very small quantities in the to produce economic framework. In addition, components can also be directly provided with a conductor foil on which the corresponding conductor tracks with the inventive method and the inventive use of Device can be applied. Of course, the conductor tracks can also be applied directly to the surfaces of the components, provided that they are suitable for a suitable deposition of conductor tracks, d. H. about a have appropriate adhesive properties and are electrically insulating. Conditionally by the operation of the laying tool according to the invention can also any three-dimensional wiring of different components be made.  

Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigen:The invention is hereinafter described without limitation of the general The inventive concept based on exemplary embodiments with reference to the Drawing described as an example. Show it:

Fig. 1 Prinzipskizze für ein Verlegewerkzeug in Querschnittsdarstellung, sowie Fig. 1 schematic diagram for a laying tool in cross-sectional view, and

Fig. 2a bis d Sequenzbilderdarstellung zum Aufbringen einer Leiterbahn auf eine beliebig geformte Oberfläche jeweils in Draufsichtdarstellung. FIGS. 2a-d images sequence diagram for depositing a conductive trace on an arbitrarily shaped surface, respectively in top view.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verlegewerkzeuges 1, das am Ende eines Manipulatorarmes eines Handhabungsgerätes 2 verbunden über eine Drehvorrichtung 3 angebracht ist. Das Verlegewerkzeug 1 ist somit frei über eine Oberfläche 4 schwenk- und positionierbar. Im Inneren des Verlegewerkzeuges 1 sind mehrere Bandspulen 5 vorgesehen, auf denen jeweils unterschiedlich dimensionierte flachbandartige Leiterbahnen 6 aufgewickelt sind. Die Leiterbahn 6 der im Ausführungsbeispiel 1 mittig angeordneten Bandspule 5 verläuft über diverse Rollenpaare 7 zu einer zentralen Fördereinrichtung 8, die ebenfalls als Rollenpaar ausgebildet ist und von der wenigstens eine Rolle motorisch angetrieben wird. Fig. 1 shows an embodiment of a laying tool 1 , which is attached to the end of a manipulator arm of a handling device 2 connected via a rotating device 3 . The laying tool 1 can thus be freely pivoted and positioned over a surface 4 . A plurality of tape reels 5 are provided in the interior of the laying tool 1 , on each of which flat strip-like conductor tracks 6 of different dimensions are wound. The conductor track 6 of the tape reel 5, which is arranged centrally in the exemplary embodiment 1, runs via various pairs of rollers 7 to a central conveying device 8 , which is also designed as a pair of rollers and by which at least one roller is motor-driven.

Unmittelbar der Fördereinrichtung 8 nachgeordnet ist eine Schneidevorrichtung 9 vorgesehen, die bei Bedarf die geförderte Leiterbahn durchtrennt. Ferner ist eine Einheit 10 zum Aufbringen eines Haftmediums, beispielsweise eines Klebers, vorgesehen, vermittels der die Leiterbahn 6 wenigstens einseitig mit dem Haftmedium beaufschlagt werden kann. Die Einheit 10 ist jedoch optional vorzusehen und/oder derart ausgebildet, daß ein Auftrag von Haftmedium auf wenigstens einer Seite der Leiterbahn 6 unterbunden werden kann.Immediately downstream of the conveying device 8 is a cutting device 9 which cuts through the conveyed conductor track if necessary. Furthermore, a unit 10 for applying an adhesive medium, for example an adhesive, is provided, by means of which the adhesive 6 can be applied to the conductor track 6 at least on one side. However, the unit 10 is optionally to be provided and / or configured such that application of adhesive medium on at least one side of the conductor track 6 can be prevented.

Das Aufbringen der Leiterbahn auf die Oberfläche 4 erfolgt über eine Austragseinheit 11, die ebenfalls als Rollenpaar ausgebildet ist. Je nach Anpreßdruck des Verlegewerkzeuges 1 gegen die Oberfläche 4 wird die Leiterbahn 6 vermittels des Rollenpaars 11 mit einem einstellbaren Auflagedruck auf die Oberfläche 4 aufgebracht, wodurch die Leiterbahn formschlüssig an die Oberflächenkontur anpaßbar ist.The conductor track is applied to the surface 4 via a discharge unit 11 , which is also designed as a pair of rollers. Depending on the contact pressure of the laying tool 1 against the surface 4 , the conductor track 6 is applied to the surface 4 by means of the pair of rollers 11 with an adjustable contact pressure, as a result of which the conductor track can be positively adapted to the surface contour.

Die Fördergeschwindigkeit, mit der die Leiterbahn 6 aus dem Verlegewerkzeug 1 ausgetragen wird, ist über die motorisch antreibbare Fördervorrichtung 8 einstellbar. So ist es möglich, die Leiterbahn 6 derart unter Zugspannung auf die Oberfläche 4 aufzubringen, indem das Verlegewerkzeug 1 vermittels des Handhabungsgerätes 2 verfahren wird, wobei die Fördervorrichtung 8 entweder blockiert oder die Leiterbahn 6 mit verringerter Fördergeschwindigkeit, verglichen mit der Vorschubgeschwindigkeit des Verlegewerkzeuges 1, die Leiterbahn 6 austrägt.The conveying speed at which the conductor track 6 is discharged from the laying tool 1 can be adjusted via the motor-driven conveying device 8 . It is thus possible to apply the conductor track 6 to the surface 4 under tensile stress in such a way that the laying tool 1 is moved by means of the handling device 2 , the conveying device 8 either blocking or the conductor track 6 having a reduced conveying speed compared to the feed speed of the laying tool 1 . the conductor 6 carries out.

Optional ist ferner ein Haftstempel bzw. -walze 12 vorgesehen, die dem Verlegewerkzeug 1 nachgeführt wird und die mittels eines Walzenkopfes die auf die Oberfläche 4 aufgebrachte Leiterbahn 6 andrückt.Optionally, an adhesive stamp or roller 12 is also provided, which tracks the laying tool 1 and which presses the conductor track 6 applied to the surface 4 by means of a roller head.

Insbesondere im Falle eines bloßen Auflegens der Leiterbahn 6 auf die Oberfläche 4, d. h. ohne eine sofortige Herstellung einer innigen Haftverbindung zwischen Leiterbahn 6 und Oberfläche 4, kann auf den Haftstempel 12 verzichtet werden.In particular in the case of a mere laying of the conductor track 6 on the surface 4 , ie without immediate establishment of an intimate adhesive connection between the conductor track 6 and the surface 4 , the adhesive stamp 12 can be dispensed with.

Im weiteren wird der Verfahrensablauf zum Aufbringen der Leiterbahn 6 auf die Oberfläche 4 unter Bezugnahme auf die Fig. 2a bis d näher erläutert.The process sequence for applying the conductor track 6 to the surface 4 is explained in more detail below with reference to FIGS. 2a to d.

Zur Verlegung der Leiterbahn bewegt sich das in Fig. 1 gezeigte Verlegewerkzeug, geführt durch ein Handhabungssystem, zu einem Startpunkt auf der Oberfläche, von der aus die Leiterbahn auf die Oberfläche aufgebracht werden soll. Wenigstens am Startpunkt ist die Leiterbahn mit der Oberfläche fest zu verbinden. Die feste Verbindung kann durch ein geeignetes Haftmedium oder durch kurzzeitiges Erhitzen der Leiterbahn erfolgen. Nach Herstellung der festen Verbindung zwischen Leiterbahn und Oberfläche bewegt sich das Verlegewerkzeug nach einem vorgegebenen Muster vom Startpunkt aus in geradliniger Weise zu einer Stelle eines ersten Richtungswechsels. Bei Erreichen dieser Stelle wird die auf die Oberfläche aufgebrachte Leiterbahn wenigstens temporär gegen die Leiterbahn fixiert, was beispielsweise mittels eines Haltestempels (siehe hierzu Fig. 2a) erfolgen kann. Mit Ausnahme des Startpunktes ist es nicht erforderlich, die Leiterfolie 6 auf der Oberfläche 4 dauerhaft zu fixieren. Nachdem an der Stelle der ersten Richtungsänderung die Leiterfolie 6 vermittels des Haltestempels 13 fixiert ist, verfährt das Verlegewerkzeug in eine neue Richtung, bis ein nächster Punkt einer Richtungsänderung erreicht wird. Während des Verlegens oder bei Erreichen des nächsten Punktes einer Richtungsänderung wird die aufgebrachte bzw. aufzubringende Leiterbahn 6 unter Zugspannung auf der Oberfläche 4 aufgebracht, wobei die Leiterbahn 6 am Ort der ersten Richtungsänderung verformt wird (siehe hierzu Fig. 2b). Die als Flachmaterial ausgebildete Leiterbahn wölbt sich infolge der Verformung von der Oberfläche nach oben, so daß nachfolgend mit Hilfe einer Walze bzw. eines Druckstempels die verformte Leiterbahn gegen die Oberflächenkontur der Oberfläche gedrückt werden muß.To lay the conductor track, the laying tool shown in FIG. 1, guided by a handling system, moves to a starting point on the surface from which the conductor track is to be applied to the surface. At least at the starting point, the conductor track must be firmly connected to the surface. The firm connection can be made using a suitable adhesive medium or by briefly heating the conductor track. After the fixed connection between the conductor track and the surface has been established, the laying tool moves in a straight line from the starting point to a point of a first change of direction in accordance with a predetermined pattern. When this point is reached, the conductor track applied to the surface is at least temporarily fixed against the conductor track, which can be done, for example, by means of a holding stamp (see FIG. 2a). With the exception of the starting point, it is not necessary to permanently fix the conductor foil 6 on the surface 4 . After the conductor film 6 has been fixed in place of the first change of direction by means of the holding plunger 13 , the laying tool moves in a new direction until a next point of a change in direction is reached. During the laying or when the next point of a change in direction is reached, the applied or to be applied conductor track 6 is applied to the surface 4 under tensile stress, the conductor track 6 being deformed at the location of the first change of direction (see FIG. 2b in this regard). The conductor track designed as a flat material bulges upward as a result of the deformation, so that the deformed conductor track must subsequently be pressed against the surface contour of the surface with the aid of a roller or a pressure stamp.

Am Ort der zweiten Richtungsänderung wird in der gleichen Weise verfahren, wie es vorstehend am Ort der ersten Richtungsänderung der Fall war.At the location of the second change of direction, the procedure is the same as that was the case above at the location of the first change of direction.

Es ist von den jeweiligen Rahmenbedingungen abhängig, ob der Leiterbahnauftrag auf der Oberfläche sofort mit einer innigen Haftverbindung unmittelbar nach Austreten der Leiterbahn aus dem Verlegewerkzeug durchzuführen ist oder ob die Leiterbahn mit Ausnahme eines ersten Startpunktes auf der Oberfläche - wie vorstehend beschrieben - freiliegend aufgebracht wird. In Fig. 2d ist ein typischer Leiterbahnverlauf auf einer Oberfläche dargestellt, der vier Stellen mit Richtungsänderungen vorsieht, die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt worden sind.It depends on the respective general conditions whether the conductor track application on the surface is to be carried out immediately with an intimate adhesive connection immediately after the conductor track has emerged from the laying tool or whether the conductor track is exposed - with the exception of a first starting point on the surface - as described above. In Fig. 2d, a typical conductor track course is shown on a surface, the four locations providing with changes in direction, which have been prepared according to the method described above.

Für den Fall, daß die Leiterbahn unmittelbar nach Austrag aus dem Verlegewerkzeug mit Hilfe eines Haftmediums oder durch entsprechendes Erhitzen gegen die Oberfläche verfügt wird, ist es zumindest nötig, die Leiterbahn wenigstens an der Stelle der Richtungsänderung unter Zugspannung aus dem Verlegewerkzeug auszutragen, um die gewünschte Verformung der Leiterbahn zu erhalten. Der übrige, geradlinige Verlauf der Leiterbahn kann im wesentlichen kraftfrei durchgeführt werden, es ist lediglich dafür Sorge zu tragen, daß die Leiterbahn mit einem bestimmten Mindestdruck gegen die Oberfläche gepreßt wird, um eine entsprechende Fügeverbindung herzustellen. In the event that the conductor track immediately after discharge from the laying tool with the help of an adhesive medium or by appropriate heating against the Surface, it is at least necessary to at least at the conductor track Place the change of direction under tension from the laying tool  discharge in order to obtain the desired deformation of the conductor track. The rest, rectilinear course of the conductor track can be carried out essentially without force only care must be taken to ensure that the conductor track with a certain minimum pressure is pressed against the surface to a make the appropriate joint.  

BezugszeichenlisteReference list

11

Verlegewerkzeug
Laying tool

22nd

Handhabungsgerät
Handling device

33rd

Drehvorrichtung
Rotating device

44th

Oberfläche
surface

55

Leiterbahnspulen
Conductor coils

66

Leiterbahn
Conductor track

77

Umlenkspulen
Deflection coils

88th

Fördereinrichtung
Conveyor

99

Schneidevorrichtung
Cutter

1010th

Einheit zum Aufbringen eines Haftmediums
Unit for applying an adhesive medium

1111

Austragseinheit
Discharge unit

1212th

Haftstempel bzw. -walze
Adhesive stamp or roller

1313

Walze, Druckstempel
Roller, pressure stamp

Claims (13)

1. Verfahren zum Aufbringen einer Leiterbahn (6) auf eine beliebig geformte Oberfläche (4), dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiterbahn (6) wenigstens an einer Stelle an der Oberfläche (6) fixiert und geradlinig bis zu einem Bereich an der Oberfläche (6) aufgebracht wird, an dem der Leiterbahnverlauf eine Richtungsänderung erfährt,
daß unmittelbar vor der Richtungsänderung des Leiterbahnverlaufs an wenigstens einer zweiten Stelle die Leiterbahn (6) gegen die Oberfläche (4) zumindest zeitweise fixiert wird,
daß die Leiterbahn (6) unter Zugspannung und in einer neuen geradlinig verlaufenden Richtung auf die Oberfläche (4) aufgebracht wird,
daß die Leiterbahn (6) im Bereich der Richtungsänderung mit Hilfe eines Anpreßwerkzeuges (13) bündig gegen die Oberfläche (4) gedrückt wird, und
daß die Fixierung der Leiterbahn (6) gegen die Oberfläche (4) zumindest an der zweiten Stelle wenigstens solange erhalten bleibt, bis die weitere Verlegung der Leiterbahn (6) an eine Stelle einer weiteren Richtungsänderung kommt, an der die Leiterbahn (6) wieder fixiert wird, oder an einen Endpunkt der Leiterbahn (6) gelangt.1. A method for applying a conductor track ( 6 ) to an arbitrarily shaped surface ( 4 ), characterized in that
that the conductor track ( 6 ) is fixed at least at one point on the surface ( 6 ) and applied in a straight line up to an area on the surface ( 6 ) at which the course of the conductor track changes direction,
that the conductor track ( 6 ) is at least temporarily fixed against the surface ( 4 ) at least at a second point immediately before the direction of the conductor track changes,
that the conductor track ( 6 ) is applied to the surface ( 4 ) under tensile stress and in a new rectilinear direction,
that the conductor track ( 6 ) is pressed flush against the surface ( 4 ) in the region of change of direction with the aid of a pressing tool ( 13 ), and
that the fixation of the conductor track ( 6 ) against the surface ( 4 ) is maintained at least at the second point at least until the further laying of the conductor track ( 6 ) comes to a point of a further change of direction at which the conductor track ( 6 ) fixes again is, or reaches an end point of the conductor track ( 6 ). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahn (6) während der Verlegung oder nach vollendeter Verlegung fest mit der Oberfläche (4) verfügt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the conductor track ( 6 ) is fixed to the surface ( 4 ) during laying or after completed laying. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahn (6) mit Hilfe eines Haftmediums an der Oberfläche (4) verfügt wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that the conductor track ( 6 ) with the aid of an adhesive medium on the surface ( 4 ) is available. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahn (6) durch thermische Einwirkung mit der Oberfläche (4) verfügt wird.4. The method according to claim 2, characterized in that the conductor track ( 6 ) by thermal action with the surface ( 4 ) is available. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahn (6) eine flachbandartige Metallfolie ist.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the conductor track ( 6 ) is a flat ribbon-like metal foil. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung der Leiterbahn (6) mittels eines mechanischen Haltestempels (12) erfolgt.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the conductor track ( 6 ) is fixed by means of a mechanical holding stamp ( 12 ). 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der Leiterbahn (6) auf die Oberfläche (4) mit Hilfe eines Verlegewerkzeuges (1) erfolgt, das nach einem vorgebbaren Verlegemuster über die Oberfläche (4) geführt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the application of the conductor track ( 6 ) on the surface ( 4 ) with the aid of a laying tool ( 1 ), which is guided according to a predefinable laying pattern over the surface ( 4 ) . 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahn (6) vermittels des Verlegewerkzeugs (1) derart auf der Oberfläche (4) aufgebracht wird, daß die Leiterbahn (6) nicht fest mit der Oberfläche (4) verfügt ist.8. The method according to claim 7, characterized in that the conductor track ( 6 ) by means of the laying tool ( 1 ) is applied to the surface ( 4 ) such that the conductor track ( 6 ) is not fixed to the surface ( 4 ). 9. Verfahren nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Aufbringen der Leiterbahn (6) auf der Oberfläche (4) die Leiterbahn (6) mit Hilfe eines Anpreßwerkzeuges (13) in einen innigen Kontakt mit der Oberfläche (4) gebracht wird.9. The method according to any one of the claims, characterized in that after application of the conductor track ( 6 ) on the surface ( 4 ), the conductor track ( 6 ) is brought into intimate contact with the surface ( 4 ) with the aid of a pressing tool ( 13 ). 10. Vorrichtung zum Aufbringen einer Leiterbahn (6) auf eine beliebig geformte Oberfläche (4), dadurch gekennzeichnet,
daß ein Verlegewerkzeug (1) vorgesehen ist, das wenigstens eine Speichereinheit (5) vorsieht, von der einstückig die Leiterbahn (6) mit Hilfe einer Fördereinrichtung (8) entnehmbar ist, eine Schneideinheit (9) zum Durchtrennen der Leiterbahn (6) aufweist sowie eine Ausbringeinheit (11) für die Leiterfolie (6) zum Aufbringen auf die Oberfläche (4) vorsieht, und
daß das Verlegewerkzeug (1) an einem Handhabungssystem (2) angebracht ist, das das Verlegewerkzeug (1) entlang des Leiterbahnverlaufs unmittelbar über der Oberfläche (4) bewegt.10. Device for applying a conductor track ( 6 ) to an arbitrarily shaped surface ( 4 ), characterized in that
that a laying tool ( 1 ) is provided which provides at least one storage unit ( 5 ), from which the conductor track ( 6 ) can be removed in one piece with the aid of a conveyor ( 8 ), has a cutting unit ( 9 ) for severing the conductor track ( 6 ) and a delivery unit ( 11 ) for the conductor foil ( 6 ) for application to the surface ( 4 ) provides, and
that the laying tool ( 1 ) is attached to a handling system ( 2 ) which moves the laying tool ( 1 ) along the conductor path directly above the surface ( 4 ). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein wenigstens ein Anpreßwerkzeug (13) vorgesehen ist, das kinematisch vom Verlegewerkzeug (1) entkoppelt ist und gegen die Oberfläche (4) preßbar ist.11. The device according to claim 10, characterized in that an at least one pressing tool ( 13 ) is provided, which is kinematically decoupled from the laying tool ( 1 ) and can be pressed against the surface ( 4 ). 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpreßwerkzeug (13) als Walze oder Druckstempel ausgebildet ist.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the pressing tool ( 13 ) is designed as a roller or pressure stamp. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (4) eine Oberfläche einer flexiblen Leiterfolie ist und die Leiterbahn flexibel ausgebildet ist.13. Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the surface ( 4 ) is a surface of a flexible conductor film and the conductor track is flexible.
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