[发明专利]带有电气联接元件的玻璃片

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有电气联接元件的玻璃片(Scheibe)和一种经济的且环保的用于其制造的方法。

本发明另外涉及一种用于车辆的带有电气联接元件的玻璃片，其带有能导电的结构(例如加热导体或天线导体)。能导电的结构通常经由焊接的电气联接元件与车载电气系统(Bordelektrik)相连接。由于所使用的材料的不同的热膨胀系数，在制造时和在运行中出现机械应力，其使玻璃片负载且可引起玻璃片的破裂。

背景技术

含铅的焊料具有高延展性，其可通过塑性变形补偿在电气联接元件与玻璃片之间出现的机械应力。然而基于报废车-规程2000/53/EG，在EG内须由无铅的焊料来替代含铅的焊料。概括地以缩写ELV(End of life vehicles)来称呼该规程。在此目的是在一次性电子设备的大规模扩张的过程中从产品中排除极其有问题的组成部分。相关的物质是铅、水银和镉。这此外涉及无铅焊剂在电气应用中在玻璃上的实施和对此相应的替代产品的引入。

设计为按钮的电气联接元件例如由文件US 6249966 B1和US 20070224842 A1已知。这样的联接元件使能够舒适地联接到车载电气系统处。在文件US 20070224842 A1中提出由钛来制造联接元件。然而钛可焊性差。这导致联接元件在玻璃片处较差的附着。此外，钛非常昂贵，这导致联接元件的高的价格。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有电气联接元件的玻璃片和一种经济的且环保的用于其制造的方法，其中，避免在玻璃片中关键的机械应力。

另外，本发明的目的是提供一种与现有技术相比改善的材料用于联接元件，其具有更好的可用性和更好的可加工性(如可焊性和冷成形性)。

根据本发明通过一种根据独立权利要求1的装置来实现本发明的目的。优选的实施方案由从属权利要求得出。

带有至少一个联接元件的根据本发明的玻璃片包括以下特征：

- 基质，

- 在基质的一区域上的能导电的结构，

- 联接元件，其构造为按钮且包含至少一个含铬钢，以及

- 焊料(Lotmasse)的层，其将联接元件至少与能导电的结构的子区域电气连接。

该基质优选地包含玻璃，特别优选地包含平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃、钙钠玻璃。在一备选的优选的设计方案中，该基质包含聚合物、特别优选地聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和/或它们的混合物。

该基质具有第一热膨胀系数。该联接元件具有第二热膨胀系数。在本发明的一有利的设计方案中，在第一与第二热膨胀系数之间的差为<5x10^-6/ºC。由此获得更好的附着。

在玻璃片上施加有能导电的结构。电气联接元件利用焊料在子区域上与能导电的结构电气连接。焊料以<1mm的流出宽度从联接元件与能导电的结构之间的间隙中流出。

在一优选的设计方案中，最大的流出宽度优选地小于0.5mm且尤其是近似0mm。这鉴于在玻璃片中的机械应力的减小、联接元件的附着和焊料的节省是特别有利的。

最大的流出宽度被定义为在联接元件的外棱边与焊料越界(Lotmasseuebertritt)的部位之间的距离，在其处焊料低于50μm的层厚。在焊接过程之后在凝固的焊料处来测量最大的流出宽度。

所期望的最大流出宽度通过合适选择焊料体积和在联接元件与能导电的结构之间的垂直距离来实现，这可通过简单的试验来测定。在联接元件与能导电的结构之间的垂直距离可通过相应的过程工具、例如带有集成的间隔垫片(Abstandshalter)的工具来预设。

最大流出宽度也可以是负的、即回缩到由电气联接元件和能导电的结构形成的间隙中。

在根据本发明的玻璃片的一有利的设计方案中，最大流出宽度在由电气联接元件和能导电的结构形成的间隙中回缩成凹状弯月。凹状弯月例如通过在焊接过程中在焊料仍是液态期间增加在间隔垫片与能导电的结构之间的垂直距离而产生。

优点在于在玻璃片中、尤其在关键区域(其在较大的焊料越界的情况中存在)中的机械应力的减小。

第一热膨胀系数优选地是从8x10^-6/ºC至9x10^-6/ºC。基质优选地是玻璃，其在0ºC至300ºC的温度范围中优选地具有8.3x10^-6/ºC至9x10^-6/ºC的热膨胀系数。