JP2021528252A - ２つの構成部材を結合する方法および構成部材アセンブリ - Google Patents

Abstract

本発明は、レーザ溶接シーム（５；５ａ〜５ｏ）により２つの構成部材（１，２）を結合する方法であって、双方の構成部材（１，２）を接合領域（８）において上下に重なりあって配置し、緊締装置（１０；１０ａ〜１０ｄ）により第１の構成部材（１）を第２の構成部材（２）の方向で押圧し、レーザビーム（１６）を第１の構成部材（１）に第２の構成部材と反対の側で衝突させ、双方の構成部材（１，２）の材料を少なくとも間接的に溶融させる方法に関する。

Description

先行技術
本発明は、請求項１の前提部に記載の特徴を備えたレーザ溶接シームにより２つの構成部材を結合する方法に関する。さらに本発明は、本発明に係る方法により製造された構成部材アセンブリならびに本発明に係る方法の使用に関する。

請求項１の前提部に記載の特徴を備えた方法は、本出願人の独国特許出願公開第１０２００８０４１７７４号明細書から知られている。この公知の方法では、双方の構成部材が、接合領域において上下に重なり合って置かれ、第１の構成部材が、環状の緊締装置により第２の構成部材の表面に対して押し付けられる。これにより、レーザビームによる少なくとも１つの構成部材の材料の溶融と、溶融物の続く凝固とによって双方の構成部材が互いに結合される接合領域において、溶接のために双方の構成部材の間で規定された当付けが行われる。レーザビームの焦点外で双方の構成部材を互いに押し付けることにより、十分に平坦かつ厚いもしくは剛性の構成部材において、十分に大きな接合領域、もしくは双方の構成部材を互いに結合させる十分な溶融物が形成されることが確実にされる。

本発明の利点
請求項１の特徴部に記載の特徴を有するレーザ溶接シームにより２つの構成部材を結合する方法は、特に比較的小さな厚さを有する導体キャリアが第１の構成部材として使用される場合にも安定的な溶接工程を可能にするので、この方法は特に大量生産技術的な使用において有利に使用可能である、という利点を有している。特に、たとえば自動車分野における制御ユニット等の製造時あるいは互いに結合されなければならない比較的薄い多数の層から成るバッテリの製造時のような、エレクトロニクス分野における使用が想定される。

その背景は、エレクトロニクス分野では、数μｍから数１０μｍの範囲のフレックスフィルム（Flexfolie）等の形の薄い導体キャリアを、３０μｍから３０００μｍの典型的な厚さを備えた基板（プリント基板、打抜き格子体等）に多重に接合しなければならない。また、バッテリの製造においても、比較的小さな厚さを備えた複数のバッテリフィルムをスタックとして接合し、互いに接続しなければならない用途がある。最初に挙げた（薄い）導体キャリアのための材料として、通常、銅が考慮される。このような薄い導体キャリアを、基板または別の導体キャリアに接合または溶接する場合に、安定した工程と、双方の構成部材間の信頼性の高い結合を達成するために、導体キャリアは、基板または第２の構成部材上にできるだけギャップなしに載置していることが重要である。比較的薄いフィルムまたは比較的薄い導体キャリアの使用時に、これらの薄いフィルムまたは導体キャリアがレーザビームによって加熱され、熱膨張によって第２の構成部材から離れる方向に膨らむことが問題となり得ることが判った。これは、特に、薄い導体キャリアの小さなサーマルマスおよび低い剛性によって促進されてしまう。これにより、接合領域において結合すべき双方の構成部材の間にギャップが生じてしまい、このギャップはもはや、形成された溶融物により埋めることができなくなってしまう。溶融物がギャップを埋めることができたとしても、結合部はしばしば再現性可能に形成することができなくなってしまう。さらに、双方の構成部材間のギャップに関するこのような変動は、第２の構成部材または基板への変動する熱導入にもつながってしまうことを述べておく。

したがって、本発明の教示によれば、特に、接合領域において５μｍ〜５００μｍの厚さ、好適には１００μｍ未満の厚さと、接合領域において０．５ｍｍ〜２０ｍｍの水平方向の延在長さもしくは幅とを備えた第１の構成部材を使用し、緊締装置が、第１の構成部材を少なくとも１箇所で点状または線形に第２の構成部材に向かって押圧する、もしくは第１の成形部材に力を加え、双方の構成部材とレーザビームとを、レーザ溶接シームを形成するために互いに相対的に運動させ、レーザビームを、緊締装置が第１の構成部材に第２の構成部材に向かって力を加えている箇所から、溶接工程の経過中に離れるように動かすことを特徴とする。

要約すると、本発明の教示は、第１の構成部材が単に点状に、したがって極めて局所的に第２の構成部材に対して押圧もしくは緊締されるという点において、上述の緊締装置またはプレス装置によって適合された工程制御に関連して第１の構成部材の特性を利用することにより、第１の構成部材の熱膨張の、自体不都合であると見なされていた効果を有利に利用する。したがって、溶接工程は、好ましくは、接合ギャップがほぼゼロであるか、またはフィルム厚を著しく下回ることが確保されているこの押付け箇所の極めて近傍において開始する。したがって、工程開始時に、双方の接合パートナまたは双方の構成部材を結合するために、十分に溶融物を使用することができる。さらに、押付け箇所から離れる、レーザビームと双方の構成部材との間の相対運動により、材料の高い熱伝導性に基づいて、溶接点における溶融物の極めて迅速な凝固が生じ、これにより第１の構成部材は第２の構成部材に対して凝固した溶融物自体により緊締される。このことは、レーザビームが、第１の構成部材に沿ってさらに動いた時もしくは溶融した時に、双方の構成部材間でほぼギャップのない接合状況が常に存在しているという利点を有している。特に、第１の構成部材の熱膨張および発生する歪みにより、レーザ溶接シームの先で、第１の構成部材は常に下側の接合パートナもしくは第２の構成部材に接触し、小さなギャップのために働く。この効果は、開始点において既に点状に溶接されて固定されている第１の構成部材が熱的に膨張し、これによりその長さが変化することにより生じる。第１の構成部材の熱膨張が、緊締装置によって妨げられないことにより、長さの変化もしくは熱膨張は、フィルムもしくは第１の構成部材の幾何学的な歪みをもたらし、この歪みは、第１のステップにおいて、フィルムもしくは第１の構成部材が降下し、下側の接合パートナもしくは第２の構成部材に当て付けられ、したがって接合ギャップが閉じられることをもたらす。第１の構成部材の冷却時に、たとえば、凝固したシーム領域における溶融物の背後で、第１の構成部材は、冷却時に生じる歪みによって、典型的には、上方に向かって膨らむ。しかし、この歪みは溶接工程にとってもはや重要ではない。この説明した効果を有利に使用するためには、第１の構成部材が、（第２の構成部材との関係において）その下面におけるよりも高い温度を上面において有し、第１の構成部材が小さな剛性を有していると特に有利である。このような背景から、請求項１の特徴部において記載された、第１の構成部材の厚さまたは水平方向の延在長さに関する好適な寸法を理解することができる。

レーザ溶接シームにより２つの構成部材を接合するための本発明による方法の有利な変化形は、従属請求項に記載されている。

接合領域における第１の構成部材の上述の厚さもしくは幅の他に、特にレーザビームの焦点直径は、構成部材への熱導入に影響を与えるので、重要なパラメータである。焦点直径が過度に小さい場合または第１の構成部材が過度に幅広であるか、過度に厚い場合、このことは、第１の構成部材の剛性が相対的に高く、したがって、たとえば、第１の構成部材を熱膨張により下側の接合パートナもしくは第２の構成部材の方向に移動させるために、第１の構成部材の発生する熱歪みが十分ではないことを意味する。このような背景から、第１の構成部材の特許請求された寸法では、第１の構成部材の領域においてレーザビームの焦点直径が、５０μｍ〜１０００μｍ、好適には２００μｍ〜６００μｍであると、特に有利であることが判った。

特許請求された焦点直径に対して付加的に、熱膨張の上述の効果を有利に利用するために、溶接送りもしくは溶接速度およびレーザ出力を第１の構成部材の寸法に合わせて調整することも当然ながら重要である。

さらに、レーザビームが、少なくとも溶接工程の開始時に、可視光の波長、特に１０００ｎｍ未満の波長を有し、溶接が熱伝導溶接において行われていると特に有利である。特に、第１の構成部材の材料が銅またはアルミニウムを含み、緑または青の波長範囲の波長が選択される方法に関連して、これによって構成部材、特に第１の構成部材への特に高い熱の吸収が発生する。その結果、小さな溶接深さにより優れているいわゆる熱伝導溶接の範囲で、極めて小さなスパッタが生じ、このことは、特にエレクトロニクス製造の用途において特に有利であると見なされる。これに対して、比較的大きな溶接深さが生じるいわゆる深溶込み溶接工程は、著しく多くのスパッタが発生する溶接工程である。したがって、特許請求された比較的大きな焦点直径と緑または青の可視光の上述の波長に関連して、構成部材内への熱の吸収が最適化されるか、もしくは高められる。これに対して、たとえば、典型的には１０００ｎｍより長い波長により優れている赤外線レーザでは、溶接工程に必要な強度を達成するために、小さな吸収率に基づいて、小さな焦点直径を使用しなければならない。しかし、この小さな焦点直径も、上述の深溶込み溶接法もしくはスパッタを伴う溶接工程につながる。

しかし、本発明は、上述の熱伝導溶接に限定されるものではない。むしろ、レーザビームにより熱伝導溶接において溶接シームの一部を形成した後に、深溶込み溶接工程を実施することも可能である。この熱伝導溶接から深溶込み溶接工程への変更は、たとえば、レーザ出力のいわゆるスロープアップまたは溶接シームの長さにわたって工程に適合された出力分布によって促進することができる。このためには、レーザ出力が工程の経過中に時間的に変化し、特に、それが高められることが規定されている。したがって、特に第１の構成部材内における蓄熱が生じた場合に、工程制御にも好適な影響を与えることができる。熱伝導溶接と深溶込み溶接との間で複数回変更が行われるように工程の経過にわたってレーザ出力を適合または変調させることも可能である。このことは、たとえば、レーザビームのための正弦関数的な出力経過（または異なって形成された出力経過）によって行うことができる。

別の好適な方法は、レーザビームと構成部材との間の相対運動の前に、レーザビームを、溶接工程の開始時に、所定の期間にわたって固定的に構成部材に作用させることを規定している。これにより、まず点状の溶接結合部が生じ、熱導入により、さらに形成されるべき溶接シームの方向でも、この領域が既に予熱されることを確実にする。したがって、全体的に均質な溶接シームを達成することができる。

特に均一な溶接シームを達成するために、溶接工程中の構成部材に対するレーザビームの送り速度または相対速度を変化させることも規定されていてもよい。したがって、既に形成された溶接部分に基づいて、次いで溶接シームが生成されるべき領域においても構成部材への増大する熱導入が行われるので、溶接工程中に溶接速度を増加させることが場合によっては可能である。

本発明に係る方法の別の構成は、溶接工程中にレーザビームの焦点直径を変化させることを規定する。これは、たとえば、対応するレーザ光学系により行うことができる。たとえば、より高いエネルギ密度または構成部材へのより良い入力条件を達成するために、溶接工程を小さな焦点直径で開始し、次いで、溶接シームに沿って比較的大きなシーム横断面を達成するために焦点直径を拡大することが特に有利であり得る。

溶接シームの形成は、構成部材に連続的に作用するレーザビームにより行うか、またはたとえば部分的にオーバラップするパルス化された（単独の）溶接点よって行うことができる。溶接点の形成時またはパルス化された工程時に、パルス形状は、第１の構成部材が熱膨張により、下側の接合パートナもしくは第２の構成部材に当て付けられ、次いで溶接点および融着が形成されるように、対応して適合されていてもよい。個別のパルスの空間的な間隔ならびにパルスの時間的な間隔は、双方の構成部材の幾何学的条件に対応して適合されなければならない。

基本的には、双方の構成部材の間で第１の溶接点または第１の部分溶接シームが形成された後に、緊締装置を取り外すことが可能である。なぜならば、既に形成された溶接シームまたは既に形成された溶接点が構成部材間の緊締手段として機能し、第１の構成部材をその位置で保持するからである。

溶接シームの形状も、用途に応じて種々異なる形式で選択することができる。第１の実施形態では、レーザ溶接シームは、少なくとも１つの点でオーバラップする複数の部分溶接シームで形成されることが規定されていてもよい。代替的には、レーザ溶接シームが、好適には１つのラインに沿って配置された複数の部分溶接シームで形成されることも可能であり、この場合、隣接する２つの部分溶接シームの間に溶接のない領域または間隔が形成される。さらに、レーザ溶接シームを形成するために、まず、形成すべきレーザ溶接シームに沿って予め点溶接結合部が形成されることが規定されていてもよい。このことは、特に比較的長い溶接シームを形成することが望ましい場合に有利に利用することができる。すなわち、さもなければ、溶接シームに沿った工程変動により、いわゆるシーム中断が発生することもあり、本発明により規定された第１の構成部材の自己固定は、存在している凝固した溶接シームにより失われる。比較的長い溶接シームにおけるシーム中断のこの影響を低減するために、上述の点溶接ストラテジまたは付着溶接ストラテジが使用される。これは、局所的に小さな付着点もしくは溶接点が置かれ、溶接シームはセグメントに分割される。各部分セグメントは常に複数の溶接点のうちの１つの溶接点で開始する。これにより、シーム中断は、このシーム中断が局所的に発生した場合でも、それぞれのシームセグメントの一部にしか影響を与えないことが確実にされる。

さらに、本発明は、上記で説明された本発明に係る方法により製造された構成部材アセンブリを含む。この構成部材アセンブリは、第１の構成部材がフレックスフィルム等またはバッテリ層の形の導体キャリアであり、前記第２の構成部材が、基板またはバッテリフィルムであることにより優れている。

本発明の別の利点、特徴および詳細は、好適な実施例の以下の説明ならびに図面につき明らかとなる。

フィルム状の第１の構成部材を第２の構成部材の上面に対して緊締するための緊締装置を示す斜視図である。 フィルム状の第１の構成部材を第２の構成部材の上面に対して緊締するための別の緊締装置を示す斜視図である。 フィルム状の第１の構成部材を第２の構成部材の上面に対して緊締するためのさらに別の緊締装置を示す斜視図である。 レーザビーム溶接シームの形成中の縦断面図である。 図４の詳細を示す拡大図である。 図４および図５に示したレーザ溶接シームの領域の横断面図である。 複数の個別の溶接点で形成されたレーザビーム溶接シームの縦断面を示す図である。 レーザビーム溶接シームを上から見た平面図である。 異なって形成された別のレーザビーム溶接シームを上から見た平面図である。 異なって形成された別のレーザビーム溶接シームを上から見た平面図である。 異なって形成された別のレーザビーム溶接シームを上から見た平面図である。 異なって形成された別のレーザビーム溶接シームを上から見た平面図である。 複数の部分溶接シームで形成されたレーザビーム溶接シームの構成を上から見た平面図である。 複数の部分溶接シームで形成されたレーザビーム溶接シームの形成を上から見た別の平面図である。 変更された緊締装置を上から示す平面図である。 図１５に示した緊締装置の側面図である。 図１５および図１６に示した緊締装置により形成された円形の溶接シームを示す平面図である。

同一の構成要素もしくは同一の機能を有する構成要素は図面において同一の参照符号を備えている。

図１〜図３には、２つの構成部材１，２から成るそれぞれ１つの構成部材アセンブリ１００が示されている。構成部材アセンブリは、図３だけに完全に図示されているレーザ溶接シーム５の形成により、双方の構成部材１，２を結合することにより形成される。第１の構成部材１は、たとえば、導電性の材料から成る、つまりたとえば銅、アルミニウム、金、銀等を含んでいるフィルム６である。さらに、第１の構成部材１もしくはフィルム６は、比較的小さな剛性を有している。このためには、フィルム６の厚さｄは、少なくとも接合領域８において、つまり双方の構成部材１，２がレーザ溶接シーム５により結合されるレーザ溶接シーム５の領域において、５μｍ〜５００μｍであり、好適には、１００μｍ未満の厚さｄである。さらに、フィルム６は、水平方向に延びる平面において、レーザ溶接シーム５の長手方向に対して垂直方向の延在方向で、０．５ｍｍ〜２０ｍｍの幅ｂを有している。

第２の構成部材２は、たとえばプリント基板、導体構造等を備えたセラミックス基板のような基板９であるが、これに制限されない。さらに第２の構成部材２は、第１の構成部材１に面した上面に典型的には金属製のコーティング（図示せず）を有している。レーザ溶接シーム５の形成は、第１の構成部材の溶融と、この第１の構成部材に面した側での第２の構成部材２の溶融とを、溶融物１２を形成しながら引き起こす。溶融物１２の凝固後に、この溶融物１２は、レーザ溶接シーム５を形成する。

図１および図２には、図３に図示されたレーザビーム１６の開始点１４が示されている。この開始点１４において、レーザビーム１６は、溶接工程の開始時に双方の構成部材１，２に対して位置決めされている。図３では、レーザ溶接シーム５がたとえば、開始点１４を起点として矢印１８の方向に延びている細長いレーザ溶接シーム５として形成されていることが確認可能である。このためには、双方の構成部材１，２からなるアセンブリが、レーザビーム１６に対して相対的に動かされることが規定されている。このことは、位置固定的に配向されたレーザビーム１６に対する双方の構成部材１，２の相対運動により行うか、あるいは好適には対応するレーザ光学系等による双方の構成部材１，２の表面に沿ったレーザビーム１６の動きにより行うことができる。

溶融物１２の形成時に第２の構成部材２の材料も溶融しもしくは液状で存在するように、開始点１４の領域においてレーザビーム溶接工程の開始時に双方の構成部材１，２の間の間隔が小さいことを保証するために、図１〜図３に部分的に示した緊締装置１０，１０ａ，１０ｂが使用される。図１に示した実施形態では、緊締装置１０は、第１の構成部材１に面した側で、３つのフィンガ状のエレメント２０〜２２を有している。これらのフィンガ状のエレメント２０〜２２は、構成部材１の表面に対して同一の間隔を有しているので、緊締装置１０により、第１の構成部材１もしくはフィルム６は、エレメント２０〜２２の領域において、（好適には平坦な）第２の構成部材２の表面に対して押圧されるか、または１の構成部材１もしくはフィルム６には、エレメント２０〜２２の領域において、（好適には平坦な）第２の構成部材２の表面に向かって力が加えられている。さらに、緊締装置１０，１０ａ，１０ｂの正確な位置決めのために、これらの緊締装置１０，１０ａ，１０ｂは、図示しない形式で３つの空間軸線で構成部材１，２に対して相対的に運動可能に配置されていることに言及しておく。

レーザビーム１６の開始点１４に対する緊締装置１０のエレメント２０〜２２の配置時に重要であるのは、第１の構成部材１もしくはフィルム６上でのエレメント２０〜２２の当付け点の間隔もしくは水平方向の距離が開始点１４に対して比較的に小さく行われ、これにより、開始点１４の領域において、第１の構成部材１が第２の構成部材２に載置されるか、または小さなギャップが形成されていて、これにより第１の構成部材１の材料の溶融時に溶融物１２もしくはレーザビーム１６が第２の構成部材２の表面に作用接続し、これにより第２の構成部材も同様に部分的に溶融もしくは溶着することができることが確実にされている。

図２では、緊締装置１０ａが単独のエレメント２３しか有していない。このエレメント２３は、原則的に緊締装置１０のエレメント２０〜２２に対応して形成されている。

これに対して、図３に図示された緊締装置１０ｂは、プレート状のエレメント２４を有している。このエレメント２４は、第１の構成部材１に面した側で、第１の構成部材１もしくはフィルム６において線形の当付け領域２６を形成する。

レーザ溶接工程において重要であるのは、構成部材１，２に対して相対的なレーザビーム１６の運動が、開始点１４を起点として、エレメント２０〜２４とは反対側の方向に行われることであり、このことは図１〜図３においてそれぞれ矢印１８により明示されている。

図４〜図６には、溶接工程中のレーザ溶接シーム５が詳細に図示されている。特に、図４において、レーザビーム１６の長手方向軸線２８が、双方の構成部材１，２の表面に対して垂直方向に延びていることを確認することができる。さらに、図５につき、レーザビーム１６の焦点直径Ｄが確認可能である。この焦点直径Ｄは、第１の構成部材１もしくはフィルム６の表面の領域において、５０μｍ〜１０００μｍ、好適には２００μｍ〜６００μｍである。

図５では、さらに、双方の構成部材１，２がまだ互いに溶接されていない領域３０において、上側の構成部材１もしくはフィルム６が、レーザビーム１６による熱導入の結果、熱的に膨張され、このことは、第１の構成部材１もしくはフィルム６の材料が、第２の構成部材２の表面の方向に運動することにつながることが確認可能であり、これは矢印３１，３２により明示されている。この効果は、特に、第１の構成部材１もしくはフィルム６の上面、つまり第２の構成部材２とは反対の側における温度が、第２の構成部材２に面した側の温度よりも高いことにより説明される。図６では、さらに、第２の構成部材２の材料が、レーザ溶接シーム５の形成のために部分的に溶融かつ凝固していることが明らかである。

図７では、レーザ溶接シーム５を形成するために、連続的なレーザビーム１６の代わりに、パルス化されたレーザビーム１６を使用することも可能であることが図示されている。この場合、２つの溶接点３４，３６が形成され、これらの溶接点３４，３６は、水平方向で相並んで配置されていて、好適には、双方の溶接点３４，３６を互いに結合するオーバラップした領域３８が生じるように、配置されている。したがって、点溶接結合部もしくは溶接点３４，３６の対応する個数により、細長い一貫したレーザ溶接シーム５を形成することができる。

補足的に、たった今説明した従来のパルス溶接とは異なり、パルス化されたレーザビーム１６が（典型的には１ｍｓ〜５０ｍｓの典型的なパルス幅内で）構成部材１，２に対する相対運動により１つの溶接シームを形成することができることを述べておく。

図８〜図１２には、溶接シームの種々異なる配置もしくは形状が図示されている。図８では、双方の構成部材１，２を結合するために２つのレーザ溶接シーム５ａ，５ｂが使用される。これらのレーザ溶接シーム５ａ，５ｂは、場所に関して互いに離れて配置されている。さらに、双方のレーザ溶接シーム５ａ，５ｂは、開始点１４ａ，１４ｂにより優れている。レーザ溶接シーム５ａが、ほぼ直線状に形成された３つの区分４０〜４２を有している一方で、レーザ溶接シーム５ｂは波形に形成されている。

図９でも、それぞれ１つの開始点１４ｃ，１４ｄを備えた２つのレーザ溶接シーム５ｃ，５ｄが形成される。レーザ溶接シーム５ｃが円形に形成されている一方で、レーザ溶接シーム５ｄは、横たわった８の字形で形成されている。開始点１４ｄは、双方の円形の部分エレメントの交差点に位置している。

図１０では、「Ｅ」字形に形成されている、１つの開始点１４ｅを備えたレーザ溶接シーム５が示されている。レーザ溶接シーム５ｅは、３つの区分４４〜４６を有している。これらの区分４４〜４６が、それぞれ１つの共通の開始点１４ｅで形成されている。

図１１に図示されたレーザ溶接シーム５ｆは、同様にそれぞれ１つの開始点１４ｆ，１４ｇ，１４ｈを備えた３つの区分４８〜５０を有している。これらの開始点１４ｆ，１４ｇ，１４ｈは、互いに分離して配置されている。区分４８が直線状に形成されていて、たとえば第１の区分４８として開始点１４ｆで形成される一方で、第２の区分４９は、開始点１４ｇを起点として形成される。最終的に第３の区分５０が、開始点１４ｈで形成される。

図１２には、全部で４つのレーザ溶接シーム５ｈ〜５ｋが示されている。これらのレーザ溶接シーム５ｈ〜ｋは、互いに対して平行に延びていて、それらの主延在方向でそれぞれ同一の長さもしくは延在長さを有している。レーザ溶接シーム５ｈとレーザ溶接シーム５ｉとの間ならびにレーザ溶接シーム５ｊとレーザ溶接シーム５ｋとの間には、それぞれ互いに対して小さな間隔が形成されている。双方のレーザ溶接シーム５ｈおよびレーザ溶接シーム５ｉがそれぞれ反対側に配置された開始点５５および開始点５６で形成される一方で、双方のレーザ溶接シーム５ｊおよびレーザ溶接シーム５ｋの双方の開始点５７，５８は、１つの共通の側で直接に相並んで位置している。

図１３および図１４には、１つの実施例が図示されている。この実施例では、図１４に対応して、３つのレーザ溶接シーム５ｌ，５ｍおよび５ｎがレーザ溶接シーム５を形成するために働く。これらのレーザ溶接シーム５ｌ，５ｍおよび５ｎは、１つの仮想ラインに沿って互いに対して整合して配置されている。レーザ溶接シーム５ｍとレーザ溶接シーム５ｍとの間ならびにレーザ溶接シーム５ｍとレーザ溶接シーム５ｎとの間には、溶接部を有しない領域が形成されている。３つのレーザ溶接シーム５ｌ〜５ｎは、開始点６５〜６７で形成される。図１３に対応して、１つの緊締装置１０ｃを使用することができる。緊締装置１０ｃは、図２に示した緊締装置１０ａに対応して、例示的にフィンガ状の３つのエレメント６３を有している。

図１７には、上から見た平面図で円形に形成されたレーザ溶接シーム５ｏが図示されている。このレーザ溶接シーム５ｏは、図１５および図１６において確認可能な緊締装置１０ｄを使用しながら形成される。緊締装置１０ｄは、環状の外側ボディ７１を有している。この環状の外側ボディ７１から半径方向内方に向かって３つのエレメント７３が突出している。これらのエレメント７３は、第１の構成部材１（図示せず）に当付け接触するために構成されている。第１の構成部材１もしくはフィルム６上へのエレメント７３の設置点の近傍で、図１７の図面に対応して、溶接点７５〜７７の領域で第２の構成部材２における第１の構成部材１の付着が生じる。

双方の構成部材１および２の間で構成部材アセンブリ１００を形成するためのここまでに説明した方法ならびに構成部材アセンブリ１００は、本発明の思想を逸脱することなしに、多様な形式で変更もしくは改良することができる。

Claims (14)

1. レーザ溶接シーム（５：５ａ〜５ｏ）によって２つの構成部材（１，２）を結合する方法であって、双方の前記構成部材（１，２）を、接合領域（８）において上下に重ねて配置し、緊締装置（１０；１０ａ〜１０ｄ）によって、第１の構成部材（１）に第２の構成部材（２）の方向で力を加え、レーザビーム（１６）を前記第１の構成部材（１）に前記第２の構成部材（２）とは反対の側で衝突させ、双方の前記構成部材（１，２）の材料を少なくとも間接的に溶融させる方法において、
   特に、前記接合領域（８）において５μｍ〜５００μｍの厚さ（ｄ）、好適には１００μｍ未満の厚さ（ｄ）と、前記接合領域（８）において０．５ｍｍ〜２０ｍｍの水平方向の延在長さもしくは幅（ｂ）とを備えた第１の構成部材（１）を使用し、前記緊締装置（１０；１０ａ〜１０ｄ）は、前記第１の構成部材（１）に少なくとも１箇所で点状または線形に前記第２の構成部材（２）に向かって力を加え、双方の前記構成部材（１，２）と前記レーザビーム（１６）とを、前記レーザ溶接シーム（５；５ａ〜５ｏ）を形成するために、互いに対して相対的に動かし、前記レーザビーム（１６）を、前記緊締装置（１０；１０ａ〜１０ｄ）が前記第１の構成部材（１）に前記第２の構成部材（２）に向かって力を加えている箇所から、その溶接工程の経過中に離れるように動かすことを特徴とする、２つの構成部材（１，２）を結合する方法。
2. 前記レーザビーム（１６）の焦点直径（Ｄ）は、前記第１の構成部材（１）の領域において、５０μｍ〜１０００μｍ、好適には２００μｍ〜６００μｍである、請求項１記載の方法。
3. 前記レーザビーム（１６）は、少なくとも前記溶接工程の開始時に、可視光の波長、特に１０００ｎｍ未満の波長を有し、熱伝導溶接により溶接を行う、請求項１または２記載の方法。
4. 前記第１の構成部材（１）の前記材料は、銅、アルミニウム、銀または金を有し、前記レーザビーム（１６）の前記波長は、緑または青の波長範囲にある、請求項３記載の方法。
5. 熱伝導溶接により前記レーザ溶接シーム（５；５ａ〜５ｏ）の一部を形成した後に、前記レーザビーム（１６）が深溶込み溶接工程を実施する、請求項３または４記載の方法。
6. レーザ出力を時間に関して工程の経過にわたって変化させ、特に高める、請求項５記載の方法。
7. 双方の前記構成部材（１，２）に対して相対的に前記レーザビーム（１６）が動く前に、前記レーザビーム（１６）を、前記溶接工程の開始時に、規定された期間にわたって固定的に前記構成部材（１，２）に作用させる、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 前記レーザビーム（１６）と、双方の前記構成部材（１，２）との間の相対速度を前記溶接工程中に変化させる、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 前記レーザビーム（１６）の焦点直径（Ｄ）を前記溶接工程中に変化させる、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 前記レーザ溶接シーム（５）を、部分的にオーバラップする、パルス化された溶接点（３４，３６）により形成する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
11. 前記レーザ溶接シーム（５ｅ；５ｆ）を、少なくとも１つの点でオーバラップする複数の区分（４４〜４６；４８〜５０）で形成する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
12. 前記レーザ溶接シーム（５；５ｈ；５ｉ）を、好適には１つのラインに沿って配置されている複数の部分溶接シームで形成し、隣合う２つの部分溶接シームの間に間隔を形成する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
13. 前記レーザ溶接シーム（５ｏ）を形成する前に、形成すべき前記レーザ溶接シーム（５ｏ）の領域において、予め溶接点（７５〜７７）を形成する、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
14. 請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法により製造された構成部材アセンブリ（１００）であって、
    第１の構成部材（１）がフレックスフィルム（６）等の形の導体キャリアであるか、またはバッテリ層であり、第２の構成部材は、基板（９）またはバッテリフィルムであることを特徴とする、構成部材アセンブリ（１００）。

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