带有电连接元件和补偿器板的窗玻璃的制作方法_3

文档序号:8461106阅读:来源:国知局
点在于窗玻璃中特别地,在大量焊料交叉的情况下存在的临界区域中机械应力减小。
[0049]在本发明一个有利的实施方案中,补偿器板的接触面具有间隔物,优选至少两个间隔物,特别优选至少三个间隔物。所述间隔物优选例如通过冲压或深拉与补偿器板一起以单块形成。所述间隔物优选具有0.5 X Kr4 m-10 X 1(T4 m的宽度和0.5 x 1(T4 m-5 x10_4 m,特别优选I X 10_4 m-3 x 10_4 m的高度。通过所述间隔物,得到均匀均一厚度的和均一融合的焊料层。由此,可以减小补偿器板与窗玻璃之间的机械应力和可以提高补偿器板的粘附性。在使用无铅焊料的情况下这是特别有利的,由于其与含铅焊料相比较低的延展性所以不能良好地补偿机械应力。
[0050]在本发明一个有利的实施方案中,所述补偿器板和/或连接元件配有接触隆起,其用于在焊接过程中使得与焊接工具接触。所述接触隆起设置在与接触面相对的背离基材的补偿器板的表面上或位于所述补偿器板上方的区域中背离基材的连接元件的表面上。接触隆起优选至少在与焊接工具接触的区域是凸形弯曲的。所述接触隆起优选具有0.1 mm-2mm,特别优选0.2 mm-1 mm的高度。所述接触隆起的长度和宽度优选为0.1-5 mm,非常特别优选为0.4 mm-3 mm。所述接触隆起例如通过冲压或深拉优选与补偿器板或者连接元件一起以单块形成。可以使用其接触侧为扁平的电极用于焊接。使所述电极表面与接触隆起接触。为此,所述电极表面与基材表面平行设置。电极表面与接触隆起之间的接触区域形成焊接点。焊接点的位置通过对基材表面具有最大垂直距离的接触隆起的凸面上的点进行测定。焊接点的位置独立于补偿器板或者连接元件上焊剂电极的位置。在焊接法过程中在可再现的均一热分布方面这是特别有利的。焊接法过程中的热分布由接触隆起的位置、大小、设置和几何形状决定。
[0051]所述补偿器板优选地至少在朝向焊料的接触面上具有含有镍、铜、锌、锡、银、金或其合金或层(优选银)的涂层(润湿层)。由此,得到所述补偿器板与焊料提高的润湿性和所述补偿器板提高的粘附性。
[0052]根据本发明的补偿器板优选用镍、锡、铜和/或银涂敷。所述补偿器板特别优选带有优选由镍和/或铜制成的助粘层和另外带有优选由银制成的可焊接的层。根据本发明的补偿器板非常特别优选用0.1 Mffl-0.3 Mffl镍和/或3 Mffl-20 Mffl银涂敷。所述补偿器板可以镀有镍、锡、铜和/或银。镍和银提高了所述补偿器板的载流容量和腐蚀稳定性和与焊料的润湿性。
[0053]所述连接元件也可以任选地具有涂层。然而,所述连接元件的涂层不是必要的,因为连接元件与焊料之间不存在直接接触。由此,不要求连接元件的润湿性能优化。由此,降低了根据本发明带有连接元件和补偿器板的窗玻璃的生产成本,因为可以省去连接元件的大面积涂层和仅仅涂敷通常显著较小的补偿器板的表面。
[0054]在一个可选的实施方案中,所述连接元件具有含有镍、铜、锌、锡、银、金或其合金或层(优选银)的涂层或其多个层,优选银。优优选地,所述连接元件可以用镍、锡、铜和/或银涂敷。非常特别优选地,所述连接元件用0.1 Mffl-0.3 Mffl镍和/或3 Mffl-20 Mffl银涂敷。所述连接元件可以镀有镍、锡、铜和/或银。
[0055]所述补偿器板的形状可以在所述补偿器板与所述导电结构的中间空间中形成一个或多个焊剂点。所述焊剂点和所述焊剂在补偿器板上的润湿性能防止了焊料由所述中间空间流出。焊剂点可以为长方形、圆形或多边形的。
[0056]本发明进一步包含制备带有连接元件和一个或多个补偿器板的窗玻璃的方法,包括下面的步骤:
a)连接元件导电地固定在一个或多个补偿器板的顶部,
b)将无铅焊料施加到一个或多个补偿器板底部上的至少一个接触面上,
c)带有无铅焊料的补偿器板设置在基材上的导电结构上,和
d)将所述补偿器板焊接在所述导电结构上。
[0057]所述导电结构可以使用本身已知的方法,例如通过丝网印刷法施加在基材上。施加所述导电结构可以时间上在方法步骤(a)和(b)之前、期间或之后进行。
[0058]所述焊料优选作为具有固定的层厚度、体积、形状和设置的小板或扁平的滴施加到所述补偿器板上。焊料小板的层厚度优选小于或等于0.6 _。焊料小板的形状优选相应于接触面的形状。如果所述接触面例如作为长方形形成,则所述焊料小板优选具有长方形形状。
[0059]补偿器板与导电结构的电连接过程中能量的导入优选通过穿孔、热电极、活塞焊接、微火焰焊接,优选激光焊接、热风焊接、感应焊接、电阻焊接和/或用超声进行。
[0060]优选地,所述连接元件焊接或焊接在所述补偿器板的顶部上或者通过螺杆连接或插头连接固定。特别优选地,所述连接元件通过电极电阻焊接、超声焊接或摩擦焊接固定在所述补偿器板上。
[0061]窗玻璃在机动车中安装之后,所述连接元件焊接或压接到例如由铜制成的片材、多股绞合导线或编织导线上,和与车载电子设备连接。
[0062]本发明进一步包括根据本发明带有导电结构的窗玻璃在机动车、建筑玻璃窗或建筑物玻璃窗中,特别是在汽车、轨道车辆、航空器或海上运输器中的用途。带有补偿器板的连接元件用于将窗玻璃的导电结构例如加热导体或天线导体,与外部电子系统如放大器、控制单元或电压源的连接。本发明特别地包括根据本发明的窗玻璃在轨道车辆或汽车中的用途,优选作为挡风玻璃、后窗、侧窗和/或天窗,特别是作为可加热的窗玻璃或作为具有天线功能的窗玻璃。
[0063]本发明参考附图和示例性实施例更详细地进行说明。所述附图是示意性表示,不是按照真正比例。所述附图无论如何并不限制本发明。它们描绘了:
图1a是根据本发明带有连接元件和补偿器板的窗玻璃的俯视图。
[0064]图1b是沿着剖面线AA’根据图1a的窗玻璃的横截面。
[0065]图2a是根据本发明带有桥形连接元件和两个补偿器板的窗玻璃的示意性透视图。
[0066]图2b是沿着剖面线BB’根据图2a的窗玻璃的横截面。
[0067]图2c是根据图2a的窗玻璃的俯视图。
[0068]图3是根据图2c的窗玻璃的俯视图,其中,另外地,各一个接触隆起施加到所述补偿器板上。
[0069]图4是根据图2c的窗玻璃的俯视图,其中,另外地,两个接触隆起施加到所述连接元件上。
[0070]图5a是根据图2c的窗玻璃的俯视图,其中,另外地,各两个接触隆起施加到所述补偿器板上。
[0071]图5b是沿着剖面线BB’根据图5a的窗玻璃的横截面。
[0072]图6是用于制备带有连接元件和补偿器板的窗玻璃的根据本发明的方法的流程图。
[0073]图1a和Ib描绘了根据本发明带有连接元件(4)和补偿器板(3)的窗玻璃。图1b描绘了沿着剖面线AA’的横截面。图1b中的切割面以阴影线显示。掩模丝网印刷(6)施加到由钠钙玻璃制成的3-mm厚的热预应力的单窗格安全玻璃的基材(I)上。基材(I)具有150cm宽度和80cm高度,其中带有补偿器板(3)的连接元件(4)安装在所述掩模丝网印刷(6)区域中的较短侧边上。加热导体结构形式的导电结构(2)施加在基材(I)的表面上。所述导电结构含有银颗粒和玻璃料,其中银含量大于90%。所述导电结构(2)在所述窗玻璃的边缘区域加宽到10mm。在此区域中,施加连接导电结构⑵与补偿器板(3)底部上的接触面(7)的无铅焊料(5)。所述接触面(7)与无铅焊料(5)在图1a的俯视图中被补偿器板(3)隐藏,但是在横截面中可分辨(图lb)。在机动车体中安装之后,所述接触被掩模丝网印刷(6)隐藏。所述无铅焊料(5)确保了导电结构(2)与补偿器板(3)持久的电连接与机械连接。所述无铅焊料(5)含有57重量%铋、42重量%锡和I重量%银。所述无铅焊料(5)具有250Mm的厚度。所述连接元件(4)由扁平的弯曲片材组成,其带有其底部焊接在所述补偿器板(3)顶部上的腿。所述连接元件的弯曲在横截面中是可分辨的(图lb)。所述电连接元件⑷由材料号CW004A的铜(Cu-ETP)制成和具有宽度4 mm和长度6mm的接触面。此材料具有低的电阻(1.8 MOhm.cm)和由于其高的电导率所以特别适合作为连接元件(4)。连接元件(4)的材料厚度是0.8 _。所述补偿器板(3)由环形冲压的片材组成和具有0.5 mm的高度(材料厚度)和4 mm直径。所述补偿器板(3)由根据EN 10088-2材料号1.4509的钢(ThyssenKrupp Nirosta? 4509)制成。所述补偿器板(3)补偿机械应力和由此使得可以将由铜制成的连接元件(4)与无铅焊料(5)组合。由此,一方面避免了所述窗玻璃中的临界机械应力,同时尽管如此由铜或铜合金制成的目前已知的连接元件(4)依然可以使用。另外,所述制造方法可以通过焊接过程的标准化简化,与所述连接元件(4)的材料和形状无关,因为焊接过程的参数仅仅取决于使用的补偿器板(3)。此结果对于本领域技术人员来说是令人惊讶的和出乎意料的。
[0074]图2a、2b和2c描绘了根据本发明带有桥形连接元件⑷和两个补偿器板(3)的窗玻璃的不同视图。图2a描绘了所述窗玻璃的透视图,图2b是沿着剖面线BB’的横截面和图2c是俯视图。在图2b中所述切割面以阴影线显示。掩模丝网印刷(6)施加到由钠钙玻璃制成的3-mm厚的热预应力的单窗格安全玻璃的基材(I)上。基材(I)具有150cm宽度和
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