CN104620674A - 具有电连接元件的窗玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有至少一个电连接元件的窗玻璃，包括：衬底(1)，在衬底(1)的区域上的导电结构(2)，在导电结构(2)的区域上的连接元件(3)，其包括至少含铬钢，其中，连接元件(3)具有卷曲在连接缆(5)周围的区域，并且其中，连接元件(3)的卷曲区域通过软焊材料(4)连接到导电结构(2)。

Description

具有电连接元件的窗玻璃
技术领域
本发明涉及具有电连接元件的窗玻璃(Scheibe)、其经济且环保的制造方法，以及其用途。
背景技术
本发明特别涉及用于机动车辆的具有电连接元件的窗玻璃，其具有导电结构，诸如例如加热导体或天线导体。导电结构通常通过被软焊上的电连接元件而连接到机载电气系统上。由于使用的材料有不同的热膨胀系数，在制造和运行期间会出现机械应力，其使窗玻璃产生应变且使窗玻璃破裂。
含铅焊料具有高延展性，其可补偿电连接元件和窗玻璃之间由于塑性变形而出现的机械应力。但是，因为报废车辆指令2000/53/EC的原因，在EC内，含铅焊料必须用无铅焊料代替。指令大体上由首字母缩略词ELV(报废车辆)表示。其目标是禁止产品中一次性电子器件的大量增加所产生的极端成问题的成分。受影响的物质为铅、汞和镉。除了别的之外，这涉及在玻璃上的电气应用中实现无铅软焊材料，并且引入对应的替代产品。
已经提出许多电连接元件来以无铅软焊的方式连接到导电结构上。借助于示例，参照文献US 20070224842 A1、EP 1942703 A2、WO 2007110610 A1、EP 1488972 A1和EP 2365730 A1。一方面连接元件的形状和另一方面连接元件的材料关于避免热应力而起关键作用。
本发明的目的是提供具有电连接元件的窗玻璃，其特别适合使用无铅软焊材料来进行软焊，其中避免了窗玻璃中的临界机械应力。此外，提供了其经济且环保的制造方法。
发明内容
根据本发明，本发明的目标通过根据独立权利要求1的具有至少一个电连接元件的窗玻璃实现。优选的实施例根据从属权利要求而显而易见。
根据本发明的具有至少一个电连接元件的窗玻璃至少包括以下特征：
衬底，
在衬底的区域上的导电结构，
在导电结构的区域上的连接元件，其包括至少含铬钢，
其中，连接元件具有卷曲在连接缆周围的区域，并且其中，连接元件的卷曲区域通过软焊材料而连接到导电结构上。
根据本发明，电连接元件通过卷曲连接到连接缆上。卷曲连接制造起来简单、经济且快速，并且可容易自动进行。可避免高成本的额外的处理步骤，例如，将连接元件软焊或焊接到连接缆上。同时，在连接元件和连接缆之间提供非常稳定的连接。因为连接元件的卷曲区域(所谓的卷曲部，即，由于卷曲过程而变形的区域)直接软焊到导电结构上，而不是例如软焊到被连接到卷曲连接部上的连接元件的区段，连接元件可有利地以小尺寸来实现，借助于此，减少电接触的空间需求。另外，在连接缆的机械应力下，特别是在拉连接缆时，连接元件产生非常小的或不产生杠杆臂，这导致软焊连接有有利的稳定性。卷曲连接元件此外可具有材料厚度，该材料厚度明显小于传统的连接元件的材料厚度。因此，一方面减少机械应力，并且另一方面，实现软焊期间的低处理温度，借助于此，减少了破裂的风险且缩短了处理时间。
含铬钢，特别是所谓的"不锈钢"或"耐腐蚀钢"可以经济的方式获得。与例如由铜制造的许多传统的连接元件相比，由含铬钢制造的连接元件还具有高刚度，这导致卷曲连接有有利的稳定性。含铬钢具有良好的冷成形能力，因此，其特别适合产生卷曲连接。另外，与许多传统的连接元件(例如，由钛制造的那些)相比，含铬钢具有改进的软焊能力，由于导热性更高。
提供连接缆来将导电结构电连接到外部功能元件，例如，功率供应或接收器。对此，从连接元件开始，优选超过窗玻璃的侧边缘，连接缆被引导远离窗玻璃。连接缆在原理上可为本领域技术人员已知用于导电结构的电接触且适合通过卷曲连接到连接元件(还称为"卷曲接触部")上的任何连接缆。除了导电芯(内部导体)，连接缆可包括绝缘的、优选聚合物制成的鞘套，绝缘鞘套优选在连接缆的端部区域中被移除，以实现连接元件和内部导体之间的导电连接。
连接缆的导电芯例如可包括铜、铝和/或银或其合金或混合物。导电芯例如可实现为绞线导体，但是也可例如实现为实心线导体。连接缆的导电芯的横截面取决于根据本发明的窗玻璃的应用所需要的电流传输容量，并且可通过本领域技术人员适当地选择。横截面例如为0.3毫米2至6毫米2。
根据本发明包括至少含铬钢且优选由含铬钢制成的连接元件优选在连接缆的端部区域中围绕连接缆的导电芯卷曲，使得在连接元件和连接缆之间形成牢固稳定的导电连接。卷曲利用本领域技术人员本质上是已知的适当的卷曲工具进行，例如，卷曲钳子或卷曲压机。通常，卷曲工具包括两个作用点，例如，卷曲钳子的颚，它们被彼此相反地引导，借助于此，机械压力施加在连接元件上。连接元件因而塑性变形，并且挤压在连接元件周围。
连接元件的材料厚度优选为0.1毫米至2毫米，特别优选为0.2毫米至1毫米，非常特别优选为0.3毫米至0.5毫米。在材料厚度的这个范围中，连接元件一方面具有卷曲所需要的冷成形能力。另一方面，在材料厚度的这个范围中，获得卷曲连接的有利稳定性和在导电结构和连接缆之间的有利电连接。
根据本发明，连接元件具有卷曲在连接缆周围的区域。但是，连接元件不需要在卷曲区域旁边有其它区域，而是可由卷曲区域构成。
在有利的实施例中，连接元件在其整个长度上围绕连接缆的导电芯卷曲。连接元件然后整体地实现为卷曲部，并且仅由根据本发明的卷曲区域构成，关于材料的节约，这是有利的。但是，除了卷曲在导电芯周围的区段(所谓的线卷曲部或导体卷曲部)，连接元件可具有一个或多个其它区段。一个这样的其它区段可例如卷曲在连接缆的绝缘鞘套周围(绝缘卷曲部)，借助于此，可获得连接元件和连接缆之间的稳定连接。连接元件还可例如具有不受卷曲的影响的短的端部区段。
根据本发明，连接元件的卷曲区域通过软焊材料连接到导电结构上。这里，这表示连接元件的卷曲区域和导电结构之间通过软焊材料的直接机械连接。这表示软焊材料设置在卷曲部和导电结构之间，并且借助于此，卷曲部坚固稳定地固定在导电结构上。优选地，连接元件的整个卷曲区域通过软焊材料连接到导电结构上。这表示软焊材料沿着卷曲部的整个长度设置在卷曲部和导电结构之间。借助于此，使连接元件特别稳定地粘附到导电结构上。但是，在原理上，软焊材料还可仅设置在卷曲部的区段和导电结构之间。
软焊材料将连接元件的卷曲区域连接到衬底上的导电结构上。优选，软焊材料不直接接触连接缆的导电芯。
连接元件可实现为开放或封闭卷曲。在开放卷曲的情况下，连接元件设置为小板，其为扁平的或预弯曲成卷曲爪。连接元件的侧向边缘然后弯曲在连接缆周围。在封闭卷曲中，连接元件实现为全封闭套管(线端套圈)，连接缆引入全封闭套管中且然后通过卷曲而变形。
卷曲连接可在垂直于连接缆的长方向的横截面中具有各种各样的形状。卷曲的形状通过选择卷曲工具来确定。封闭卷曲例如可具有椭圆形(椭圆形(OVL)卷曲)或多边形(例如，正方形卷曲、六边形卷曲或梯形卷曲)横截面。卷曲工具的一个作用点还可产生特性卷曲结构，卷曲结构典型地设置成与所谓的卷曲基部相对。卷曲的形状典型地根据特性卷曲结构来命名。封闭卷曲的形状对于本领域技术人员是已知的，例如，作为W卷曲或心轴卷曲。在开放卷曲的情况下，连接元件的围绕连接缆弯曲的两个侧向边缘彼此以特性卷曲结构卷曲，并且以连接缆卷曲。开放卷曲的形状是本领域技术人员已知的，例如，作为B卷曲(或F卷曲)，OVL卷曲或O卷曲。
本发明不限于卷曲的具体形状。卷曲的形状可由本领域技术人员基于单独的情况下中的要求根据提到的形状或本质上已知的其它形状适当地选择。
在本发明的优选的实施例中，卷曲实现为开放卷曲。因为，在那个情况下，连接缆不必插入全封闭线端套圈中，这种卷曲连接较容易产生，并且可更容易自动进行，并且因此特别适合批量生产。
在特别优选的实施例中，卷曲设计为B卷曲，特别是当连接缆的内部导体实现为绞线导体时。绞线导体的单独的绞线通过接触部的形状的对称性均匀地偏转到接触部的内部的两侧，这导致卷曲接触有有利的稳定性和气密性。但是，卷曲可备选地设计为OVL卷曲或O卷曲，特别是当连接缆的内部导体实现为实心线导体。这些卷曲形状涉及导体的有利的略微的变形。在这里用于卷曲接触部的成形的用语对于本领域技术人员本质上是普遍已知的，并且通过附图来进一步阐述。
卷曲部宽度可由本领域技术人员考虑连接缆的直径以及适用的标准而适当地选择，并且例如为1毫米至5毫米或2毫米至3毫米，特别是2.5毫米。关于连接元件的小空间要求和连接元件和连接缆之间的稳定连接，这是特别有利的。
卷曲部长度可由本领域技术人员考虑连接缆的直径以及适用的标准而适当地选择，并且其例如为2毫米至8毫米或4毫米至5毫米，特别是4.3毫米至4.7毫米，特别优选4.5毫米。关于连接元件的小空间要求和连接元件和连接缆之间的稳定连接，这是特别有利的。
卷曲部高度取决于连接缆的直径，并且可由本领域技术人员考虑适用的标准而适当地选择。
衬底具有第一热膨胀系数。连接元件具有第二热膨胀系数。在本发明的有利的实施例中，第一和第二热膨胀系数之间的差小于5×10-6/℃，特别优选小于3×10-6/℃。因此，窗玻璃中的热应力减少，并且获得更好的粘附。
衬底优选包含玻璃，特别优选平面玻璃、浮化玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃和/或钠钙玻璃。但是，衬底还可包含聚合物，优选聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚腈、聚酯、聚亚安酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯和/或其共聚物或混合物。衬底优选为透明的。衬底优选具有的厚度为0.5毫米至25毫米，特别优选为1毫米至10毫米，且非常特别为优选1.5毫米至5毫米。
第一热膨胀系数优选为8×10-6/℃至9×10-6/℃。衬底优选包含玻璃，该玻璃优选在0 ℃至300 ℃的温度范围中具有为8.3×10-6/℃至9×10-6/℃的热膨胀系数。
在 0℃至300℃的温度范围中，第二热膨胀系数优选为9×10-6/℃至13×10-6/℃，特别优选为10×10-6/℃至11.5×10-6/℃，非常特别优选为10×10-6/℃至11×10-6/℃，且特别为10×10-6/℃至10.5×10-6/℃。
根据本发明的连接元件优选包括含铬钢，其铬比例大于或等于10.5重量%。诸如钼、锰或铌的其它合金成分产生改进的耐腐蚀性或改变的机械属性，诸如抗拉强度或冷成形能力。
根据本发明的连接元件优选包括至少66.5重量%至89.5重量%的铁、10.5重量%至20重量%的铬、0重量%至1重量%的碳、0重量%至5重量%的镍、0重量%至2重量%的锰、0重量%至2.5重量%的钼、0重量%至2重量%的铌和0重量%至1重量%的钛。连接元件可还包括其它元素的混合物，包括钒、铝和氮。
根据本发明的连接元件特别优选包括至少73重量%至89.5重量%的铁、10.5重量%至20重量%的铬、0重量%至0.5重量%的碳、0重量%至2.5重量%的镍、0重量%至1重量%的锰、0重量%至1.5重量%的钼、0重量%至1重量%的铌和0重量%至1重量%的钛。连接元件还可包括其它元素的混合物，包括钒、铝和氮。
根据本发明的连接元件非常特别优选包括至少77重量%至84重量%的铁、16重量%至18.5重量%的铬、0重量%至0.1重量%的碳、0重量%至1重量%的锰、0重量%至1重量%的铌、0重量%至1.5重量%的钼和0重量%至1重量%的钛。连接元件还可包括其它元素的混合物，包括钒、铝和氮。
特别适当的含铬钢为根据EN 10 088-2而材料号为1.4016、1.4113、1.4509和1.4510的钢。
根据本发明的导电结构具有的层厚度优选为5微米至40微米、特别优选为5微米至20微米，非常特别优选为8微米至15微米，并且特别为10微米至12微米。根据本发明的导电结构包含优选银，特别优选，银颗粒和玻璃料(Glasfritten)。
软焊材料的层厚度优选小于或等于6.0×10-4米，特别优选小于3.0×10-4米。
软焊材料优选为无铅的。考虑到根据本发明的具有电连接元件的窗玻璃的环境影响，这个是特别有利的。在本发明的上下文中，"无铅软焊材料"表示一种软焊材料，其根据EC指令"关于限制某些危险物质在电气和电子装备中的使用的2002/95/EC"而包括小于或等于0.1重量%的铅比例，优选没有铅。
无铅软焊材料典型地比含铅软焊材料具有更低的延展性，使得连接元件和窗玻璃之间的机械应力可能不那么良好地得到补偿。但是，已经展示，临界机械应力可明显借助于根据本发明的连接元件来预防。根据本发明的软焊材料优选包含锡和铋、铟、锌、铜、银或其合成物。根据本发明的焊料合成物中的锡的比例为3重量%至99.5重量%，优选为10重量%至95.5重量%，特别优选为15重量%至60重量%。根据本发明的焊料合成物中的铋、铟、锌、铜、银或其合成物的比例为0.5重量%至97重量%，优选为10重量%至67重量%，由此铋、铟、锌、铜或银的比例可为0重量%。根据本发明的焊料合成物可包含镍、锗、铝或磷，其比例为0重量%至5重量%。根据本发明的焊料合成物非常特别优选包含Bi40Sn57Ag3、Sn40Bi57Ag3、Bi59Sn40Ag1、Bi57Sn42Ag1、In97Ag3、Sn95.5Ag3.8Cu0.7、Bi67In33、Bi33In50Sn17、Sn77.2In20Ag2.8、Sn95Ag4Cu1、Sn99Cu1、Sn96.5Ag3.5、Sn96.5Ag3Cu0.5、Sn97Ag3或其混合物。
在有利实施例中，软焊材料包含铋。已经展示，含铋软焊材料特别地导致根据本发明的连接元件良好地粘附到窗玻璃上，借助于此，可避免损害窗玻璃。软焊材料合成物中的铋的比例优选为0.5重量%至97重量%，特别优选为10重量%至67重量%，且非常特别优选为33重量%至67重量%，特别是50重量%至60重量%。除了铋之外，软焊材料优选包含锡和银或锡、银和铜。在特别优选的实施例中，软焊材料包括至少35重量%至69重量%的铋、30重量%至50重量%的锡、1重量%至10重量%的银和0重量%至5重量%的铜。在非常特别优选的实施例中，软焊材料包含至少49重量%至0重量%的铋、39重量%至42重量%的锡、1重量%至4重量%的银和0重量%至3重量%的铜。
在另一个有利实施例中，软焊材料包含的锡为90重量%至99.5重量%、优选95重量%至99重量%，特别优选93重量%至98重量%。除了锡，软焊材料优选包含0.5重量%至5重量%的银和0重量%至5重量%的铜。
软焊材料从连接元件和导电结构之间的中间空间以小于1毫米的流出宽度流出。在优选的实施例中，最大流出宽度小于0.5毫米，特别是大约0毫米。关于窗玻璃中的机械应力的减少、连接元件的粘附性和焊料量的减少，这是特别有利的。最大流出宽度限定为连接元件的外边缘和软焊材料跨越点之间的距离，在该跨越点处，软焊材料落到50微米的层厚度以下。在软焊过程之后在固化的软焊材料上测量最大流出宽度。期望最大流出宽度通过适当地选择软焊材料体积和连接元件和导电结构之间的竖向距离来获得，这可通过简单的实验进行确定。连接元件和导电结构之间的竖向距离可通过适当的处理工具来预先限定，例如，具有集成间隔件的工具。最大流出宽度可甚至为负的，即，被拉回到电连接元件和导电结构所形成的中间空间中。在根据本发明的窗玻璃的有利实施例中，最大流出宽度以凹形弯月被拉回到电连接元件和导电结构所形成的中间空间中。例如，通过在软焊过程期间在焊料仍然为流体时增加间隔件和导电结构之间的竖向距离来产生凹形弯月。优点在于减少窗玻璃中的机械应力，特别是在呈现有较大的软焊材料跨越的关键区域中。
在本发明的有利实施例中，连接元件具有间隔件，优选至少两个间隔件，特别优选至少三个间隔件。间隔件设置在连接元件和软焊材料之间的接触表面上，并且优选与连接元件一体地形成，例如，通过压印或深冲压。间隔件优选具有的宽度为0.5×10-4米至10×10-4米而高度为0.5×10-4米至 5×10-4米，特别优选为10-4米至3×10-4米。借助于间隔件，获得软焊材料的均匀的、厚度均一且均一熔化的层。因而，可减少连接元件和窗玻璃之间的机械应力，并且可改进连接元件的粘附。对于无铅软焊材料的使用，这是特别有利的，无铅软焊材料可能不会那么良好地补偿机械应力，因为与含铅软焊材料相比，它们的延展性较低。
在本发明的有利实施例中，一个或多个接触隆起用于使连接元件与软焊工具在软焊过程期间接触，该接触隆起设置在连接元件背向衬底的侧部。各个接触隆起至少在与软焊工具接触的区域中优选为凸形地弯曲。接触隆起优选具有的高度为0.1毫米至2毫米，特别优选为0.2毫米至1毫米。接触隆起的长度和宽度优选为在0.1和5毫米之间，非常特别优选为在0.4毫米和3毫米之间。接触隆起优选与连接元件实现成一体，例如，通过压印或深冲压。为了软焊，可使用接触侧平坦的电极。使电极表面接触接触隆起。为此，电极表面设置成平行于衬底的表面。电极表面和接触隆起之间的接触区域形成软焊点。软焊点的位置通过接触隆起的凸形表面上的离衬底的表面具有最大的竖向距离的点确定。软焊点的位置独立于连接元件上的软焊电极的位置。关于软焊过程期间的可重复的均匀热分布，这是特别有利的。在软焊过程期间的热分布通过接触隆起的位置、大小、布置和几何结构确定。
电连接元件优选至少在面向软焊材料的表面上具有涂层，其包含铜、锌、锡、银、金或其合金或层，优选银。借助于此，实现连接元件被软焊材料的改进的润湿和连接元件的改进的粘附。
根据本发明的连接元件优选涂覆有镍、锡、铜和/或银。根据本发明的连接元件特别优选设有粘附促进层，其优选由镍和/或铜制成，并且另外设有可软焊层，其优选由银制成。根据本发明的连接元件非常特别优选涂覆有0.1微米至0.3微米的镍和/或3微米至20微米的银。连接元件可镀覆有镍、锡、铜和/或银。镍和银改进连接元件的电流传输容量和腐蚀稳定性以及软焊材料进行的润湿作用。
电连接元件的形状可在连接元件和导电结构的中间空间中形成一个或多个焊料坑。焊料坑和连接元件上的焊料的润湿属性防止软焊材料从中间空间流出。焊料坑在设计上可为矩形、圆形或多边形。
本发明的目标进一步通过用于制造具有至少一个电连接元件的窗玻璃的方法来实现，其中
a)包括至少含铬钢的连接元件，其通过在区域中卷曲而连接到连接缆，
b)软焊材料应用在连接元件的卷曲区域的底部上，
c)具有软焊材料的连接元件设置在应用在衬底的区域上的导电结构的区域上，以及
d)连接元件利用可量输入而连接到导电结构上。
软焊材料优选作为小板而应用到连接元件上，小板具有固定层厚度、体积、形状和布置。软焊材料小板的层厚度优选小于或等于0.6毫米。软焊材料小板优选具有矩形形状。卷曲区域的底部为面向衬底而设置在导电结构上的侧。
在电连接元件和导电结构的电连接期间的能量的引入优选借助于冲压、热电极、活塞软焊、优选激光软焊、热空气软焊、感应软焊、电阻软焊和/或超声波来进行。
导电结构可通过本质上已知的方法应用到衬底上，例如，通过丝网印刷方法。导电结构的应用可在工艺步骤(a)和(b)之前、期间或之后进行。
连接元件优选用于建筑物中，特别是在汽车、轨道工具、航空器或船只中的加热式窗玻璃中或具有天线的窗玻璃中。连接元件用来将窗玻璃的导电结构连接到电气系统上，电气系统设置在窗玻璃外部。电气系统为放大器、控制单元或电压源。
本发明进一步包括在建筑物或在陆地上、空中或水上行进的运输工具中，特别是在轨道车辆或机动车辆中使用根据本发明的窗玻璃，优选作为挡风玻璃、后窗、侧窗和/或玻璃顶，特别是作为可加热的窗玻璃或具有天线功能的窗玻璃。
附图说明
参照附图和示例性实施例来详细阐述本发明。附图是示意图而不是真的按比例绘制。附图绝不限制本发明。其中：
图1描绘根据本发明的窗玻璃的第一实施例的透视图，
图2描绘通过图1的窗玻璃的横截面A-A'，
图3描绘通过图1的窗玻璃的横截面B-B'，
图4描绘通过根据本发明的备选窗玻璃的横截面A-A'，
图5描绘通过根据本发明的另一个备选窗玻璃的横截面A-A'，
图6描绘通过根据本发明的另一个备选窗玻璃的横截面A-A'，
图7描绘通过根据本发明的另一个备选窗玻璃的横截面B-B'，
图8描绘通过根据本发明的另一个备选窗玻璃的横截面B-B'，
图8a描绘通过根据本发明的另一个备选窗玻璃的横截面B-B'，
图9描绘通过其它备选连接元件的横截面B-B'，
图10描绘根据本发明的详细流程图。
具体实施方式
图1、图2和图3在各个情况下描绘根据本发明的窗玻璃在电连接元件3的区域中的细节。窗玻璃包括衬底1，其为由钠钙玻璃制成的3毫米厚的经热应力的单窗玻璃式安全玻璃。衬底1具有150厘米的宽度和80厘米的高度。加热导体结构的形式的导电结构2印刷在衬底1上。导电结构2包含银颗粒和玻璃料。在窗玻璃的边缘区域中，导电结构2加宽到10毫米的宽度，并且形成用于电连接元件3的接触表面。覆盖的丝网印刷部(未显示)也位于衬底1的边缘区域中。在电连接元件3和导电结构2之间的接触表面8的区域中，应用软焊材料4，其在电连接元件3和导电结构2之间实现牢固的电连接和机械连接。软焊材料4包含57重量%的铋、40重量%的锡和3重量%的银。软焊材料4具有250微米的厚度。
电连接元件3由根据EN 10 088-2(ThyssenKrupp Nirosta ®4509)而材料号为1.4509的钢制成，其在20℃至300℃的温度范围中具有10.5×10-6/℃的热膨胀系数。连接元件3沿着其整个长度围绕连接缆5的端部区域而卷曲。连接元件3因而整体实现为卷曲。连接缆5包括导电芯，其实现为传统的绞线导体。连接缆5进一步包括聚合物绝缘鞘套(未显示)，其在端部区域中被移除，以实现连接缆5的导电芯与连接元件3的电接触。被剥离区域的长度超过卷曲部的长度L达例如0.5至3毫米，以确保连接缆5的柔韧性。
连接元件3实现为开放卷曲。在窗玻璃的制造中，为此将连接元件3设置为具有例如0.4毫米的材料厚度的小板，其借助于卷曲工具围绕连接缆5而弯曲且通过挤压(卷曲)而坚固稳定地连接到连接缆5。连接元件3的长度对应于卷曲部的长度L(卷曲部长度)，并且为大约4.5毫米；连接元件3的宽度(卷曲部宽度B)为大约2.5毫米。
连接元件3具有B卷曲的形状。连接元件3的侧向边缘围绕连接缆5而弯曲，并且由于将卷曲工具"刺入"连接缆5的导电芯中而凹陷，连接缆5的绞线(未单独描绘)在接触部内部中在两侧均匀地偏转。特性卷曲形状在轮廓上呈现类似字母"B"的两个圆形结构。特性卷曲形状设置在连接元件3的背向衬底1的顶部上。连接元件3和软焊材料4之间的接触表面8设置成与特性卷曲形状相对(即，在卷曲基部上)。因而，获得软焊材料4对连接元件3的有利的润湿作用。
卷曲基部在描绘的实施例中具有平坦区段，其构成接触表面8的大部分。但是，卷曲基部还可实现为完全平坦或弯曲的。卷曲基部可实现为如描绘的那样平滑。但是，卷曲基部还可具有毛刺，如卷曲技术中常有的那样。毛刺优选在卷曲基部的侧向边缘区域中对称地实现。
图4描绘沿着通过根据本发明的窗玻璃的备选实施例的A-A'的横截面，连接元件3实现为B卷曲。连接元件3在转向软焊材料4的表面上设有例如具有大约5微米的厚度的含银润湿层6。这改进了连接元件3的粘附。在另一个实施例中，例如由镍和/或铜制成的粘附促进层可位于连接元件3和润湿层6之间。
图5描绘沿着通过根据本发明的窗玻璃的备选实施例的A-A'的横截面，连接元件3实现为B卷曲。间隔件7在连接元件3的面向衬底1的侧部上设置在卷曲基部上。例如，四个间隔件7可设置在接触表面8上，在描绘的截面中，可看清楚其中两个间隔件7。间隔件7压印到连接元件3中，并且因而与连接元件3实现成一体。间隔件成形为球形节段，并且具有2.5×10-4米的高度和5×10-4米宽度。借助于间隔件7，促进了软焊材料4的均匀层的形成。关于连接元件3的粘附，这是特别有利的。
图6描绘沿着通过根据本发明的窗玻璃的备选实施例的A-A'的横截面，连接元件3实现为B卷曲。电连接元件3在卷曲基部上的面向软焊材料4的表面上形成具有250微米的深度的凹部，其形成用于软焊材料4的焊料坑。可完全阻止软焊材料4从中间空间流出。借助于此，进一步减少窗玻璃中的热应力。焊料坑还可压印到连接元件3中。
图7描绘沿着通过根据本发明的窗玻璃的备选实施例的B-B'的横截面。连接元件3设计为封闭卷曲。连接元件3设置成全封闭套管(线端套圈)，连接缆5的被剥皮的端部区域插入其中。连接元件3然后通过挤压(卷曲)成椭圆形卷曲而牢固稳定地连接到连接缆5上。
图8描绘沿着通过根据本发明的窗玻璃的备选实施例的B-B'的横截面。连接元件3设计为图3中的开放B卷曲。与图3的实施例相反，连接元件3设置在窗玻璃上，使得卷曲基部转离衬底1，并且特性卷曲结构转向衬底1，并且通过软焊材料4连接到导电结构2上。连接元件3的这个布置的优点在于，特性卷曲结构的圆形区域可用作间隔件，借助于此，以简单的方式在连接元件3和导电结构2之间获得限定距离。另外，已经展示了圆形区域导致软焊材料4有有利的分布(形成有利的软焊焊脚)。
图8a描绘通过根据本发明的具有连接元件3的窗玻璃的备选实施例的横截面。连接元件3实现为开放B卷曲，卷曲基部设置成背向衬底1。可在卷曲基部上看到接触隆起9。接触隆起9压印到卷曲基部中，并且因而与连接元件3实现成一体。接触隆起9成形为球形节段，并且具有2.5×10-4米的高度和 5×10-4米的宽度。接触隆起9用于使连接元件3与软焊工具在软焊过程期间接触。借助于接触隆起9，独立于软焊工具的确切位置而确保可重复且限定的热分布。
图9描绘通过根据本发明的连接元件3的具有连接缆5的两个其它示例性实施例的横截面。连接元件3在各个情况下实现为开放卷曲。在部分(a)中，连接元件3成形为所谓的OVL卷曲。围绕连接缆5弯曲连接元件3的侧向边缘彼此交迭。在部分(b)中，连接元件3成形为所谓的O卷曲。围绕连接缆5弯曲的连接元件3的侧向边缘齐平地彼此贴靠。
图10详细描绘根据本发明的制造具有电连接元件3的窗玻璃的方法。
以衬底1(厚度3毫米，宽度150厘米和高度80厘米)、呈加热导体结构的形式的导电结构2、根据图1的电连接元件3和软焊材料4制造测试样本。连接元件3由根据EN 10 088-2而材料号为1.4509的钢制成，其在20℃至200℃的温度范围中具有10.0×10-6/℃的热膨胀系数且在20℃至300℃的温度范围中具有 10.5×10-6/℃的热膨胀系数。衬底1由钠钙玻璃制成，其在20℃至300℃的温度范围中具有8.30×10-6/℃的热膨胀系数。软焊材料4包含Sn40Bi57Ag3且具有 250微米的层厚度。连接元件3在200℃的温度下软焊到导电结构2上，且处理时间为2秒。在窗玻璃中没有观察到临界机械应力。窗玻璃通过导电结构2而与电连接元件3的连接是牢固稳定的。对于所有样本，在温度差为+80℃至-30℃的情况下，可观察到衬底1不会破裂或被显示受损。可展示，在软焊之后不久，具有软焊的连接元件3的窗玻璃对于突然的温度降低是稳定的。
在其连接元件具有相同形状且由铜或黄铜制成的比较性示例中，会出现显然更大的机械应力，并且对于+80℃至-30℃的突然温度差，观察到窗玻璃在软焊之后不久受较大的损害。已经展示，根据本发明的具有玻璃衬底1的窗玻璃和根据本发明的电连接元件3对于突然的温度差具有较好的稳定性。对于本领域技术人员，这个结果是意外的和惊人的。
参考标号的列表
(1)衬底
(2)导电结构
(3)电连接元件
(4)软焊材料
(5)连接缆
(6)润湿层
(7)间隔件
(8)连接元件3与导电结构2的接触表面
(9)接触隆起
H卷曲部高度
B卷曲部宽度
L卷曲部长度
AA'截面线
BB'截面线。

Claims (15)

1. 一种具有至少一个电连接元件的窗玻璃，至少包括：
衬底(1)，
在所述衬底(1)的区域上的导电结构(2)，
在所述导电结构(2)的区域上的连接元件(3)，其包括至少含铬钢，
其中，所述连接元件(3)具有卷曲在连接缆(5)周围的区域，并且其中，所述连接元件(3)的卷曲区域通过软焊材料(4)连接到所述导电结构(2)上。
2. 根据权利要求1所述的窗玻璃，其特征在于，所述连接缆(5)包括绞线导体。
3. 根据权利要求1或2所述的窗玻璃，其特征在于，所述连接元件(3)的材料厚度为0.1毫米至2毫米，优选为0.2毫米至1毫米，特别优选为0.3毫米至0.5毫米。
4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的窗玻璃，其特征在于，所述衬底(1)的热膨胀系数和所述连接元件(3)的热膨胀系数之间的差小于5×10-6/℃。
5. 根据权利要求1至4中的任一项所述的窗玻璃，其特征在于，所述连接元件(3)包括至少66.5重量%至89.5重量%的铁、10.5重量%至20重量%的铬、0重量%至1重量%的碳、0重量%至5重量%的镍、0重量%至2重量%的锰、0重量%至2.5重量%的钼、0重量%至2重量%的铌和0重量%至1重量%的钛。
6. 根据权利要求5所述的窗玻璃，其特征在于，所述连接元件(3)包括至少77重量%至84重量%的铁、16重量%至18.5重量%的铬、0重量%至0.1重量%的碳、0重量%至1重量%的锰、0重量%至1重量%的铌、0重量%至1.5重量%的钼和0重量%至1重量%的钛。
7. 根据权利要求1至6中的任一项所述的窗玻璃，其特征在于，所述衬底(1)包含玻璃，优选平面玻璃、浮化玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃和/或钠钙玻璃。
8. 根据权利要求1至7中的任一项所述的窗玻璃，其特征在于，所述导电结构(2)包含至少银，优选银颗粒和玻璃料，并且具有5微米至40微米的层厚度。
9. 根据权利要求1至8中的任一项所述的窗玻璃，其特征在于，所述软焊材料(4)的层厚度小于或等于6.0×10-4米。
10. 根据权利要求1至9中的任一项所述的窗玻璃，其特征在于，所述软焊材料(4)是无铅的，并且优选包含锡和铋、铟、锌、铜、银或其合成物。
11. 根据权利要求10所述的窗玻璃，其特征在于，所述软焊材料(4)包含35重量%至69重量%的铋、30重量%至50重量%的锡、1重量%至10重量%的银和0重量%至5重量%的铜。
12. 根据权利要求10所述的窗玻璃，其特征在于，所述软焊材料(4)包含90重量%至99.5重量%的锡、0.5重量%至5重量%的银和0重量%至5重量%的铜。
13. 根据权利要求1至12中的任一项所述的窗玻璃，其特征在于，所述连接元件(3)涂覆有镍、锡、铜和/或银。
14. 一种制造具有至少一个电连接元件的窗玻璃的方法，其中
a)包含至少含铬钢的连接元件(3)在区域中通过卷曲而连接到连接缆(5)上，
b)软焊材料(4)应用在所述连接元件(3)的卷曲区域的底部上，
c)具有软焊材料(4)的所述连接元件(3)设置在应用在衬底(1)的区域上的导电结构(2)的区域上，以及
d)所述连接元件(3)利用可量输入而连接到所述导电结构(2)上。
15. 根据权利要求1至13中的任一项所述的具有至少一个电连接元件的窗玻璃的使用，其在建筑物中或在陆地上、空中或水上行进的运输工具中，特别是在轨道车辆或机动车辆中优选用作挡风玻璃、后窗、侧窗和/或玻璃顶，特别是用作可加热的窗玻璃或具有天线功能的窗玻璃。
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