CN203936494U - 汽车用玻璃 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种汽车用玻璃，其采用钎焊合金以及焊剂，使金属端子的接合面与汽车用玻璃基板上所形成的银电极进行钎焊，能够防止玻璃基板随时间推移发生开裂。金属端子由铜或者黄铜构成，在以钎焊前所述银电极上涂覆的焊剂膜(5)的面积与所述金属端子的接合面的面积之比为3:1～20:1的范围内进行钎焊。

Description

汽车用玻璃
技术领域
本实用新型涉及一种汽车用玻璃，其通过采用钎焊合金的钎焊，使金属端子的接合面与形成于单面上的银电极接合。
背景技术
近年来，在汽车所使用的后挡风玻璃等上形成有用于防止雾气的电热丝，为了向这种电热丝供给电流，连接有金属端子。更详细而言，所述电热丝为形成于玻璃上的包含银的导电膜，通过钎焊使金属端子连接于该导电膜上。
然而，这样将金属端子钎焊于玻璃基板上时，由于钎焊合金与玻璃的热膨胀系数差，如若处于规定的温度变化中，会有玻璃板随时间推移而发生开裂的问题。
但是，在引用文献1中公开有一种钎焊合金，即使处于高温或者低温环境时，也可以防止玻璃基板开裂，并且可以保持良好的接合强度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-91216号公报
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题
另外，发明人通过反复实验确认到，不仅通过改变钎焊合金的组分，还可通过钎焊时改进焊剂膜来防止上述玻璃基板开裂。
本实用新型是发明人着眼于上述情况而做出，目的是提供一种能够在通过采用钎焊合金的钎焊，使金属端子的接合面与形成于单面上的银电极接合的汽车用玻璃中，所述汽车用玻璃具有涂覆于所述银电极上的焊剂膜，通过使该焊剂膜的面积与所述金属端子的接合面的面积之比在3:1～20:1的范围内，能够防止如上所述的玻璃基板开裂。
用于解决问题的方法
本实用新型的汽车用玻璃，通过采用钎焊合金的钎焊，使金属端子的接合面与形成于单面上的银电极接合，其特征在于，所述汽车用玻璃具有涂覆于所述银电极上的焊剂膜，该焊剂膜的面积与所述金属端子的接合面的面积之比在3:1～20:1的范围内。
在本实用新型中，汽车用玻璃基板(银电极)上的焊剂膜的面积与所述金属端子的接合面的面积之比为3:1～20:1。
本实用新型的汽车用玻璃的特征在于，具有：形成于单面上的银电极；设于该银电极的上侧的钎焊合金；接合面通过该钎焊合金与所述银电极接合的金属端子；以及焊剂膜，其设置在所述钎焊合金与所述银电极之间以进行所述接合，并且面积大于所述金属端子的接合面的面积而小于所述银电极的面积，并涂覆成包围所述接合面。
在本实用新型中，通过采用所述钎焊合金的钎焊而使所述金属端子的接合面与所述银电极接合，由此将该金属端子固定于银电极，此时，所述焊剂膜的面积大于所述金属端子的接合面的面积而小于所述银电极的面积，并涂覆成包围所述金属端子的接合面。
本实用新型的汽车用玻璃中，其特征在于，在所述金属端子上形成有锡或锡合金的镀膜。
在本实用新型中，被钎焊于汽车用玻璃基板上的金属端子，其表面被实施锡或者锡合金的镀敷处理。
本实用新型的汽车用玻璃中，其特征在于，对所述金属端子的接合面使用0.18～1.43g/cm2的钎焊合金量。
在本实用新型中，对所述金属端子的接合面使用0.18～1.43g/cm2的钎焊合金量，而将所述金属端子钎焊在汽车用玻璃基板上。
本实用新型的汽车用玻璃中，其特征在于，所述焊剂膜的形状与所述金属端子的接合面的形状相仿。
在本实用新型中，由于所述焊剂膜的形状与所述金属端子的接合面的形状相似，由此使发生于该金属端子的温度变化通过该焊剂膜均匀地分散。
本实用新型的汽车用玻璃中，其特征在于，所述金属端子具有多个接合面，对应于各接合面分别涂覆焊剂膜。
在本实用新型中，对应于所述金属端子的各接合面而分别单独涂覆焊剂膜。
本实用新型的汽车用玻璃中，其特征在于，所述焊剂膜呈圆形。
在本实用新型中，对应于所述金属端子的各接合面而分别单独涂覆呈圆形的焊剂膜。
本实用新型的汽车用玻璃中，其特征在于，各焊剂膜为相同形状。
在本实用新型中，所述金属端子的各接合面相互具有相同形状。
本实用新型的汽车用玻璃中，其特征在于，各焊剂膜为不同形状。
在本实用新型中，所述金属端子的各接合面相互具有不同形状。
本实用新型的汽车用玻璃中，其特征在于，所述金属端子具有多个接合面，对应于所有接合面涂覆一个焊剂膜。
在本实用新型中，所述金属端子对应于多个接合面涂覆一个焊剂膜。换言之，所述金属端子的多个接合面在一个焊剂膜的范围内进行接合。
本实用新型的汽车用玻璃中，其特征在于，所述金属端子具有两个接合面，所述焊剂膜呈以所述接合面间的相隔方向为长轴方向的椭圆形。
在本实用新型中，两个金属端子的接合面在一个椭圆形的焊剂膜的范围内，接合成以其相隔方向为该椭圆的长轴方向。
本实用新型的汽车用玻璃中，其特征在于，所述金属端子具有两个接合面，所述焊剂膜呈8字形。
在本实用新型中，两个金属端子的接合面在呈8字形的一个焊剂膜的范围内进行接合。
实用新型效果
采用本实用新型，在金属端子被钎焊于汽车用玻璃基板上时，即使处于规定的温度变化中，也能够防止玻璃板随时间推移而发生开裂。
附图说明
图1是表示用于本实用新型的汽车用玻璃的金属端子的立体图。
图2是用于说明本实用新型的实施方式中的汽车用玻璃上的、被接合的金属端子及玻璃基板的接合状态的局部剖视图。
图3是用于说明本实用新型的实施方式中的汽车用玻璃的钎焊加工的说明图。
图4是用于说明本实用新型的实施方式中的汽车用玻璃上的焊剂膜形状的说明图。
图5是用于说明本实用新型的实施方式中的汽车用玻璃上的焊剂膜形状的说明图。
图6是用于说明本实用新型的实施方式中的汽车用玻璃上的焊剂膜形状的说明图。
图7是用于说明本实用新型的实施方式中的汽车用玻璃上的焊剂膜形状的说明图。
图8是用于说明本实用新型的实施方式中的汽车用玻璃上的焊剂膜形状的说明图。
附图标记说明
1：金属端子
3：银电极
4：玻璃基板
5：焊剂膜
10：钎焊烙铁
113、123：接合面
具体实施方式
在本实用新型的汽车用玻璃中，采用Sn-Zn系钎焊合金使金属端子在一定条件下钎焊在覆盖于单面上的银电极上。以下，根据附图对本实用新型的实施方式中的汽车用玻璃进行详细说明。
用于本实用新型的汽车用玻璃的Sn-Zn系钎焊合金的组分为，Zn为8重量％，Mn为0.005重量％，剩余部分由Sn构成。
另外，作为本实用新型的钎焊合金，不限于上述的Sn-Zn系钎焊合金。例如只要是含有锡以及银、锌、铋、和铅中的一种或者两种以上的合金即可。
图1是表示用于本实用新型的汽车用玻璃的金属端子的立体图。图中附图标记1是表示金属端子。金属端子1例如由黄铜或者铜构成。
金属端子1由两部分构成，一部分11形成L字状的纵截面，并与另一部分12相接。一部分11具有：平行于玻璃基板(未图示)的板状的接合部111；以及相对于接合部111从接合部111的另一部分12侧缘沿垂直方向延伸的垂直部112。垂直部112的另一部分12一侧的表面抵接于另一部分12。在接合部111的面对玻璃基板的一侧，具有通过钎焊接合于该玻璃基板上的接合面113。
另外，另一部分12具有大致平行于所述玻璃基板的长方形的接合部121。在接合部121的一端侧具有以规定的高度差而形成的台阶部124，在台阶部124的面对所述玻璃基板的一侧，具有通过钎焊接合于该玻璃基板上的接合面123。另外，在接合部121的另一端侧具有相对于接合部121从边缘沿垂直方向延伸的垂直部122，在垂直部122的端部延伸设置有大致平行于接合部121的长方形的扁平部125。垂直部122抵接于一部分11的垂直部112。即，一部分11的垂直部112与另一部分12的垂直部122相互抵接。
对金属端子1实施锡或者锡合金的镀敷处理，在其表面形成锡或者锡合金的镀膜。另外，金属端子1不限于此，也可以不进行表面处理。
另外，所述玻璃基板是以SiO2为主要成分的市售的板状玻璃。该玻璃基板的与金属端子1接合的表面的规定区域内覆盖有银电极。
在本实用新型的实施方式中的汽车用玻璃中，采用Sn-Zn系钎焊合金，通过钎焊使金属端子1的接合面113、123接合于所述玻璃基板的一面上。
在本实用新型的实施方式中的汽车用玻璃中，采用钎焊烙铁使钎焊合金熔融。此时，钎焊烙铁的温度比所述钎焊合金的液相线温度高20℃～200℃。另外，本实用新型不限于此。除了钎焊烙铁以外，也可以采用热气流、红外线、电阻、或者高频方法之一来进行钎焊。
即，采用钎焊烙铁时，对钎焊烙铁进行加热，使用含松脂的钎焊合金来对部件等进行钎焊的温度比该钎焊合金的液相线温度高20℃～200℃，或者在采用热气流、红外线、电阻、或者高频等方法时，使用热气流等对钎焊接合部进行加热且使钎焊合金熔融以对部件等进行钎焊的温度比该钎焊合金的液相线温度高20℃～200℃。
例如，在本实施方式中，将上述的Sn-Zn系钎焊合金用作钎焊合金，钎焊烙铁温度为260℃或者320℃。另外，金属端子1由黄铜或者铜构成，针对金属端子1的接合面113、123的钎焊合金量(以下，每单位面积的合金量)为1.18g/cm2。
然而，本实用新型不限于此。针对金属端子1的接合面113、123，所述每单位面积的合金量只要是0.18～1.43g/cm2的钎焊合金量即可。
图2是用于说明本实用新型的实施方式中的汽车用玻璃上的、被接合的金属端子1及玻璃基板4的接合状态的局部剖视图。
如上所述，膜状的银电极3形成于玻璃基板4的单面上，焊剂膜5被涂覆于该银电极3上。金属端子1经由银电极3和钎焊合金2被接合。更详细而言，在玻璃基板4与金属端子1的接合面113、123之间依次存在银电极3、焊剂膜5以及Sn-Zn系钎焊合金2。然而，本实施方式为本实用新型的一例，例如，也可以使用所述玻璃基板4与银电极3之间存在陶瓷层的结构。
焊剂膜5可以使用焊剂A、焊剂B、焊剂C或者焊剂D这四种焊剂中的任一种。这四种焊剂中焊剂B为常用焊剂，焊剂A被特殊处理而对银电极3具有润湿性，焊剂C与D为进一步改善A而得，表1表示焊剂A～D的组分。
[表1]
焊剂A 焊剂B 焊剂C 焊剂D
松脂 56 51.9 48.5 48.5
触变剂 4 6.2 0 0
卤素及有机酸 0 0.95 2.5 2.5
溶剂 30 40.95 34 34
其他 10 0 15 15
另外，表1记载的松脂能够例示出改性松脂、树胶脂、氢化松香，也可以是它们的混合物。
另外，表1记载的触变剂能够例示出脂肪酸酰胺或者硬化蓖麻油，卤素能够例示出氯化胺或者溴化铵以及氟化合物等，有机酸能够例示出己二酸或者琥珀酸等的二羧酸或者乙二酸等的一元羧酸，焊剂能够例示出戊二醇或者二乙二醇丁醚等。
作为其他的成分，也可以为阳离子系以及非离子系等的界面活性剂或者乙酸乙烯酯共聚物等的树脂进行组合。
在本实用新型中，焊剂膜5占有银电极3上的特定区域。更详细而言，在银电极3上，焊剂膜5所占的面积(以下，称为焊剂的面积)与金属端子1的接合面113、123的面积之比在3:1～20:1的范围内。在以下的说明中，焊剂的面积与各金属端子1的接合面113、123的面积之比简称为焊剂面积之比。
(汽车用玻璃)
以下，详细说明本实用新型的实施方式的汽车用玻璃。图3是用于说明本实用新型的实施方式中的汽车用玻璃的钎焊加工的说明图。
首先，将适量钎焊合金2放在金属端子1的接合面113、123上，用250℃的钎焊烙铁，采用焊剂B使钎焊合金2熔融。如此，将钎焊合金2堆积熔敷在接合面113、123上。此时，如上所述，每单位面积的钎焊合金量在0.18～1.43g/cm2的范围内，例如为1.18/cm2。
接下来，将焊剂A、焊剂B、焊剂C或者焊剂D中的任一种涂覆于玻璃基板4的银电极3上的规定区域。所述规定区域为所述焊剂面积之比为3:1～20:1的范围内，例如4.5、18、20。
接下来，如图3所示，将金属端子1载置于玻璃基板4的焊剂膜5上以使熔敷于接合面113、123上的钎焊合金2面向玻璃基板4一侧。然后，使用钎焊烙铁10分别按压接合部111的与接合面113相反一侧的面以及台阶部124的与接合面123相反一侧的面，使钎焊合金2熔融且熔敷于银电极3(参照图3)。此时，钎焊烙铁10的温度例如为260℃或者320℃。
之后，一般进行去除剩余的焊剂的工序，然而在本实用新型的汽车用玻璃中，不去除涂覆于银电极3上的焊剂而原样留下。
如后所述，这是由于发明人观察到焊剂的涂覆面积，即焊剂面积之比影响玻璃基板开裂。更详细而言，焊剂面积之比越高，玻璃基板越难以发生开裂。其原因可考虑到：由于钎焊烙铁(或者熔融钎焊合金)的热量经由焊剂被分散于玻璃基板4以及银电极3的较大范围，能够防止该热量局部集中，这样能够预先防止玻璃基板4发生剧烈的膨胀、收缩。
接下来，在室温环境下进行空气冷却，结束实施方式中汽车用玻璃的接合，如图2所示，金属端子1与玻璃基板4接合，能获得本实用新型的汽车用玻璃。
图4至图8是用于说明本实用新型的实施方式中的汽车用玻璃上的焊剂膜5的形状的说明图。图4至图8是从图2的箭头方向观察到的焊剂膜5的形状。另外，为了方便说明，省略钎焊合金2、银电极3以及玻璃基板4的图示。
焊剂膜5的面积大于金属端子1的接合面113、123的面积而小于银电极3的面积，涂覆成包围金属端子1的接合面113、123。以下，进行详细说明。
如上所述，金属端子1具有多个(两个)接合面113、123，对应于接合面113以及接合面123分别涂覆焊剂膜5。即，接合面113在一方的焊剂膜5的范围内进行接合，接合面123在另一方的焊剂膜5的范围内进行接合。
例如，如图4所示，在本实用新型的实施方式中的汽车用玻璃中，各焊剂膜5具有与金属端子1的接合面113、123的形状相仿的形状。在本实施方式中，接合面113、123为矩形，各焊剂膜5具有与接合面113、123相仿的矩形。
另外，本实用新型不限于此。例如，如图5所示，各焊剂膜5也可以涂覆成圆形。
在图5中，两个焊剂膜5均为圆形，具有相同形状。然而，本实用新型不限于此。例如，如图6所示，也可以涂覆成一方的焊剂膜5呈矩形而另一方的焊剂膜5呈圆形，各焊剂膜5呈不同形状。
在图4至图6中，说明了对应于接合面113以及接合面123分别涂覆焊剂膜5的情况，然而本实用新型不限于此。例如，也可以采用对应于多个接合面113、123涂覆一个焊剂膜5的结构。即，也可以采用两个接合面113、123在一个焊剂膜5的范围内进行接合的结构。
详细而言，如图7所示，也可以涂覆一个椭圆形的焊剂膜5，其以各自相隔配置的接合面113以及接合面123的相隔方向为其长轴方向。两个接合面113、123在该椭圆形的焊剂膜5的范围内进行接合。
另外，本实用新型不限于此。例如，如图8所示，焊剂膜5也可以涂覆成8字形。即，也可以采用两个接合面113、123在呈8字形的两个圆的范围内接合成各自相隔。另外，此时，也可以采用形成8字形的两个接合面113、123的大小稍有不同的结构。
另外，本实用新型不限于以上的记载。图4至图8所示的焊剂膜5的形状也可以为焊剂膜5的周边沿银电极3的表面形成凹凸形状。
在本实用新型中，由于焊剂膜5具有上述的形状，因此，金属端子1处于高温或者低温环境时，能够经由焊剂膜5使金属端子1发生的温度变化分散至周围而使其缓和。
(评价)
对采用通过上述钎焊方法制作的样品进行热循环实验。
这样进行所述热循环实验：将各样品在-30℃条件下保持30分钟后再在80℃条件下保持30分钟，以此作为一个循环并且重复进行该循环。另外，在重复进行该循环的过程中，通过肉眼观察玻璃基板是否发生开裂，若观察到发生了开裂时，对直至发生开裂时所重复的循环数进行计数。
表2是表示通过上述钎焊方法制作的本实用新型的汽车用玻璃(实施例)的样品以及比较例的热循环实验的结果。对热循环次数不足300次时玻璃基板发生开裂的情况标注“×”、对热循环次数在300次以上的情况标注“○”。
在所述比较例的钎焊加工中，钎焊合金为Sn-Zn系钎焊合金，金属端子由黄铜构成，钎焊时的钎焊烙铁温度为310℃或者260℃。另外，所述每单位面积的合金量为0.14～1.18g/cm2，所述焊剂面积之比均不足3。另外，将焊剂A用作焊剂。
[表2]
由表2可知，在金属端子的材质为黄铜、钎焊烙铁温度为310℃或者260℃、焊剂面积之比不足3的比较例样品中，在每单位面积的合金量为0.14～1.18g/cm2的范围内，所有样品在不足300次的热循环中玻璃基板发生开裂。
相反，在金属端子的材质为黄铜、钎焊烙铁温度为260℃或者320℃并且每单位面积的合金量为1.18g/cm2的实施例样品中，确认到无论焊剂面积之比为4.5、18、20，热循环次数均超过300次，具有优异的品质。特别是在焊剂面积之比为20的实施例样品中，即使热循环次数超过300次以上的热循环之后，玻璃基板也未发生开裂，具有非常优异的品质。
另外，在金属端子的材质为铜、钎焊烙铁温度为320℃并且每单位面积的合金量为1.18g/cm2的实施例样品中，确认到焊剂面积之比为18时，即使热循环重复300次以上之后，玻璃基板也未发生开裂，具有优异的品质。
如上所述，在实施例的所有样品中，与所采用的焊剂种类无关，均具有良好的质量。另外，由表2可知，焊剂面积之比越大，热循环的次数越是增加，越是能够防止玻璃基板开裂。

Claims (12)

1.一种汽车用玻璃，通过采用钎焊合金的钎焊，使金属端子的接合面与形成于单面上的银电极接合，其特征在于，
所述汽车用玻璃具有涂覆于所述银电极上的焊剂膜，
该焊剂膜的面积与所述金属端子的接合面的面积之比在3:1～20:1的范围内。
2.一种汽车用玻璃，其特征在于，具有：
形成于单面上的银电极；
设于该银电极的上侧的钎焊合金；
接合面通过该钎焊合金与所述银电极接合的金属端子；以及
焊剂膜，其设置在所述钎焊合金与所述银电极之间以进行所述接合，并且面积大于所述金属端子的接合面的面积而小于所述银电极的面积，并涂覆成包围所述接合面。
3.根据权利要求1或2所述的汽车用玻璃，其特征在于，
在所述金属端子上形成有锡或者锡合金的镀膜。
4.根据权利要求1或2所述的汽车用玻璃，其特征在于，
对所述金属端子的接合面使用0.18～1.43g/cm2的钎焊合金量。
5.根据权利要求1或2所述的汽车用玻璃，其特征在于，
所述焊剂膜的形状与所述金属端子的接合面的形状相仿。
6.根据权利要求1或2所述的汽车用玻璃，其特征在于，
所述金属端子具有多个接合面，对应于各接合面分别涂覆焊剂膜。
7.根据权利要求6所述的汽车用玻璃，其特征在于，
所述焊剂膜呈圆形。
8.根据权利要求6所述的汽车用玻璃，其特征在于，
各焊剂膜为相同形状。
9.根据权利要求6所述的汽车用玻璃，其特征在于，
各焊剂膜为不同形状。
10.根据权利要求1或2所述的汽车用玻璃，其特征在于，
所述金属端子具有多个接合面，
对应于所有接合面涂覆一个焊剂膜。
11.根据权利要求10所述的汽车用玻璃，其特征在于，
所述金属端子具有两个接合面，
所述焊剂膜呈以所述接合面间的相隔方向为长轴方向的椭圆形。
12.根据权利要求10所述的汽车用玻璃，其特征在于，
所述金属端子具有两个接合面，所述焊剂膜呈8字形。
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