DE202019004359U1 - Beam lead element - Google Patents
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Abstract
Flachleiteranschlusselement (1), umfassend:- einen Flachleiter (2),- eine elektrisch isolierende Beschichtung (15.1, 15.2) des Flachleiters (2),- ein erster Anschlussbereich (3-1) zur elektrischen Kontaktierung des Flachleiters (2) mit einem Anschlussteil (10),- ein zweiter Anschlussbereich (3-2) zur elektrischen Kontaktierung des Flachleiters (2) mit einer elektrisch leitfähigen Struktur (18) einer Scheibe (16), wobei der zweite Anschlussbereich (3-2) mindestens eine Aussparung (8) der elektrisch isolierenden Beschichtung (15-1, 15-2) des Flachleiters (2) aufweist, in der ein mit dem Flachleiter (2) elektrisch leitend verbundener, elektrisch leitfähiger Klebstoff (9) aufgenommen ist, durch den das Flachleiteranschlusselement (1) an die elektrisch leitfähige Struktur (18) der Scheibe (16) anklebbar ist.Flat conductor connection element (1), comprising: - a flat conductor (2), - an electrically insulating coating (15.1, 15.2) of the flat conductor (2), - a first connection area (3-1) for electrically contacting the flat conductor (2) with a connecting part (10), - a second connection area (3-2) for electrically contacting the flat conductor (2) with an electrically conductive structure (18) of a disc (16), the second connection area (3-2) having at least one recess (8) the electrically insulating coating (15-1, 15-2) of the flat conductor (2), in which an electrically conductive adhesive (9), which is electrically conductively connected to the flat conductor (2), is received, through which the flat conductor connection element (1) attaches the electrically conductive structure (18) of the pane (16) can be glued on.
Description
Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Fertigung von Glasscheiben und betrifft ein Flachleiteranschlusselement sowie eine Anschlussanordnung mit Scheibe und Flachleiteranschlusselement.The invention is in the technical field of manufacturing glass panes and relates to a flat conductor connection element and a connection arrangement with a pane and flat conductor connection element.
Flexible Flachleiter, auch Flachbandleiter oder Folienleiter genannt, werden vielfach im Fahrzeugbau eingesetzt, insbesondere um eine bewegliche, elektrische Kontaktierung bei beschränkten Raumbedingungen zu ermöglichen.Flexible flat conductors, also called ribbon conductors or foil conductors, are widely used in vehicle construction, in particular to enable movable, electrical contacting in restricted space conditions.
Flachleiter bestehen üblicherweise aus einem verzinnten Kupferband mit einer Dicke von 0,03 mm bis 0,1 mm und einer Breite von 2 mm bis 16 mm. Kupfer hat sich für solche Leiterbahnen bewährt, da es eine gute elektrische Leitfähigkeit sowie eine gute Verarbeitbarkeit zu Folien besitzt und die Materialkosten gleichzeitig niedrig sind. Es können auch andere elektrisch leitende Materialien verwendet werden, die sich zu Folien verarbeiten lassen. Beispiele hierfür sind Gold, Silber, Aluminium oder Zinn. Das verzinnte Kupferband kann zur elektrischen Isolation und zur Stabilisierung auf einem Trägermaterial aus Kunststoff aufgebracht oder beidseitig mit diesem laminiert sein. In einem Folienleiterband können sich mehrere voneinander elektrisch isolierte, leitfähige Schichten befinden.Flat conductors usually consist of a tinned copper strip with a thickness of 0.03 mm to 0.1 mm and a width of 2 mm to 16 mm. Copper has proven itself for such conductor tracks because it has good electrical conductivity and good processability into foils and the material costs are low at the same time. Other electrically conductive materials that can be processed into foils can also be used. Examples include gold, silver, aluminum or tin. The tinned copper tape can be applied for electrical insulation and for stabilization on a carrier material made of plastic or laminated with it on both sides. A plurality of conductive layers which are electrically insulated from one another can be located in a film conductor strip.
Flachleiteranschlusselemente sind beispielsweise aus
Solche Verbundglasscheiben bestehen in der Regel aus mindestens zwei starren Einzelglasscheiben, die durch eine thermoplastische Klebeschicht flächig-adhäsiv miteinander verbunden sind. Die Dicke der Klebeschicht liegt beispielsweise bei 0,76 mm. Zwischen den Einzelglasscheiben oder auf deren Außenflächen befinden sich zusätzlich elektrisch funktionelle Schichten wie Heizbeschichtungen und/oder Antennenelemente, die mit einem Folienleiter verbunden sind. Ein hierfür geeigneter Flachleiter weist lediglich eine Gesamtdicke von 0,3 mm auf. Derart dünne Flachleiter können ohne Schwierigkeiten zwischen den Einzelglasscheiben in der thermoplastischen Klebeschicht eingebettet werden.Such laminated glass panes generally consist of at least two rigid individual glass panes which are bonded to one another by a thermoplastic adhesive layer. The thickness of the adhesive layer is, for example, 0.76 mm. Between the individual glass panes or on their outer surfaces there are additionally electrically functional layers such as heating coatings and / or antenna elements which are connected to a film conductor. A suitable flat conductor only has a total thickness of 0.3 mm. Such thin flat conductors can be embedded between the individual glass panes in the thermoplastic adhesive layer without difficulty.
Der Einsatz von Flachleitern zur Kontaktierung- von elektrisch funktionellen Schichten ist nicht nur auf den Fahrzeugbereich beschränkt. Wie aus
In der Regel wird vom Scheibenhersteller eine Anschlussanordnung, welche die Scheibe mit mindestens einem Anschlusselement zum werkzeuglosen Anschluss an eine Steuerungselektrik umfasst, gefordert.As a rule, the pane manufacturer requires a connection arrangement which comprises the pane with at least one connection element for tool-free connection to control electronics.
Aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien für Flachleiter und Glas treten mechanische Spannungen bei der Herstellung und im Betrieb auf, welche die Scheiben belasten und deren Bruch hervorrufen können. Dies gilt insbesondere für Flachleiter aus Kupfer, da die thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Kupfer und Glas sehr unterschiedlich sind, so dass insbesondere beim Löten infolge der Erhitzung und Abkühlung mechanische Spannungen auftreten, welche die Scheibe oder die Lötverbindung beschädigen können.Due to the different thermal expansion coefficients of the materials used for flat conductors and glass, mechanical stresses occur during manufacture and operation, which stress the panes and can cause them to break. This applies in particular to flat conductors made of copper, since the thermal expansion coefficients of copper and glass are very different, so that mechanical stresses occur during soldering due to heating and cooling, which can damage the washer or the soldered connection.
Herkömmliche bleihaltige Lote weisen eine hohe Duktilität auf, die auftretende mechanische Spannungen zwischen dem Flachleiter und der Scheibe durch plastische Deformierung kompensieren können. Allerdings müssen aufgrund der Altauto-Richtlinie 2000/53/EG innerhalb der EG bleihaltige Lote durch bleifreie Lote ersetzt werden. Bleifreie Lote weisen typischerweise eine deutlich geringere Duktilität auf und sind daher nicht in gleichem Maße wie bleihaltige Lote in der Lage, mechanische Spannungen zu kompensieren. Man ist daher insbesondere beim Löten mit bleifreien Lotmassen bemüht, mechanische Spannungen zu vermeiden, was beispielsweise durch eine geeignete Wahl des Materials des Flachleiters sowie dessen Materialstärke möglich ist. Ist die Differenz der thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Substrat, üblicherweise Kalk-Natron-Glas, und Flachleiter klein, so treten nur geringe mechanische Spannungen auf. Es ist jedoch wünschenswert, den Flachleiter weiterhin aus einem gängigen Material mit höherer Leitfähigkeit, insbesondere Kupfer, zu fertigen.Conventional lead-containing solders have a high ductility, which mechanical stresses between the flat conductor and the disc can compensate for by plastic deformation. However, due to the end-of-life vehicle directive 2000/53 / EG lead-containing solders within the EG must be replaced by lead-free solders. Lead-free solders typically have a significantly lower ductility and are therefore not able to compensate mechanical stresses to the same extent as lead-containing solders. Therefore, especially when soldering with lead-free solder masses, efforts are made to avoid mechanical stresses, which is possible, for example, by a suitable choice of the material of the flat conductor and its material thickness. If the difference in the thermal expansion coefficients of the substrate, usually soda-lime glass, and the flat conductor is small, then only slight mechanical stresses occur. However, it is desirable to continue to manufacture the flat conductor from a common material with higher conductivity, in particular copper.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Flachleiteranschlusselement zur Verfügung zu stellen, mit denen diese Nachteile vermieden werden können. So soll das Flachleiteranschlusselement zur elektrischen Leitung von hohen Stromstärken geeignet und gleichzeitig einfach und kostengünstig herstellbar sein. Zudem sollen mechanische Spannungen bei der scheibenseitigen elektrischen Kontaktierung des Flachleiteranschlusselements vermieden werden.In contrast, the object of the present invention is to provide an improved flat conductor connection element with which these disadvantages can be avoided. Thus, the flat conductor connection element should be suitable for the electrical conduction of high currents and at the same time be simple and inexpensive to manufacture. In addition, mechanical stresses in the electrical contacting of the flat conductor connection element on the disk side should be avoided.
Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch ein Flachleiteranschlusselement gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. These and other objects are achieved according to the proposal of the invention by a flat conductor connection element according to
Erfindungsgemäß ist ein Flachleiteranschlusselement gezeigt, das einen Flachleiter mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung umfasst. Das Flachleiteranschlusselement verfügt über einen ersten Anschlussbereich zur elektrischen Kontaktierung des Flachleiters mit einem Anschlussteil, beispielsweise ein Rundkabel, sowie einen zweiten Anschlussbereich zur elektrischen Kontaktierung des Flachleiters mit einer elektrisch leitfähigen Struktur einer Scheibe, beispielsweise eine elektrisch leitfähige, vorzugsweise transparente Beschichtung. Durch das Anschlussteil kann der Flachleiter mit einer externen Elektronik, z.B. Steuerungselektronik, verbunden werden.According to the invention, a flat conductor connection element is shown, which comprises a flat conductor with an electrically insulating coating. The flat conductor connection element has a first connection area for electrically contacting the flat conductor with a connection part, for example a round cable, and a second connection area for electrically contacting the flat conductor with an electrically conductive structure of a pane, for example an electrically conductive, preferably transparent coating. Through the connection part, the flat conductor can be connected to external electronics, e.g. Control electronics.
Wesentlich hierbei ist, dass der zweite Anschlussbereich mindestens eine Aussparung der elektrisch isolierenden Beschichtung des Flachleiters aufweist, in der ein mit dem Flachleiter elektrisch leitend verbundener, elektrisch leitfähiger Klebstoff aufgenommen ist, durch den das Flachleiteranschlusselement an die elektrisch leitfähige Struktur der Scheibe anklebbar ist. Der elekrisch leitfähige Klebstoff ist innerhalb der Aussparung so angeordnet, dass beim Anordnen (Befestigen) des Flachleiteranschlusselements an der Scheibe eine elektrische Kontaktierung der elektrisch leitfähigen Struktur der Scheibe möglich ist.It is essential here that the second connection region has at least one recess in the electrically insulating coating of the flat conductor, in which an electrically conductive adhesive which is connected in an electrically conductive manner to the flat conductor is accommodated, through which the flat conductor connection element can be glued to the electrically conductive structure of the pane. The electrically conductive adhesive is arranged within the recess in such a way that when the flat conductor connecting element is arranged (attached) to the pane, electrical contact can be made with the electrically conductive structure of the pane.
Die Erfindung bringt mehrere Vorteile mit sich. So kann einerseits durch den elektrisch leitfähigen Klebstoff auf die Verwendung eines Lots verzichtet werden, so dass die Erzeugung von mechanischen Spannungen durch Einbringen von Energie beim Lötvorgang vermieden wird. Zudem kann durch die Aufnahme des elektrisch leitfähigen Klebstoffs innerhalb der Aussparung der elektrisch isolierenden Beschichtung verhindert werden, dass der häufig pastöse und damit fließfähige Klebstoff auseinander fließt. Die Klebung des Flachleiteranschlusselements an die Scheibe ist somit sicher und zuverlässig, da sie auf eine durch die Aussparung begrenzte Klebezone eingeschränkt ist.The invention has several advantages. On the one hand, the use of a solder can be dispensed with due to the electrically conductive adhesive, so that the generation of mechanical stresses by introducing energy during the soldering process is avoided. In addition, the inclusion of the electrically conductive adhesive within the recess in the electrically insulating coating can prevent the frequently pasty and therefore flowable adhesive from flowing apart. The bonding of the flat conductor connection element to the pane is thus safe and reliable, since it is restricted to an adhesive zone limited by the recess.
Der elektrisch leitfähige Klebstoff enthält mindestens ein elektrisch leitfähiges Material, vorzugsweise metallisches Material, beispielsweise Silber, Gold oder Aluminium. Möglich ist auch, dass der elektrisch leitfähige Klebstoff ein nicht-metallisches elektrisch leitfähiges Material enthält, beispielsweise Graphit oder Kohlenstoff. Das mindestens eine elektrisch leitfähige Material ist in eine typischer Weise elektrisch-nichtleitende Klebstoffmatrix eingebracht, beispielsweise Epoxidharz. Das mindestens eine elektrisch leitfähige Material ist in einer solchen Menge im Klebstoff enthalten, dass eine gewünschte Stromtragfähigkeit erreicht wird. Vorzugsweise ist das mindestens eine elektrisch leitfähige Material mit einem Massenanteil von mindestens 70% im Klebstoff enthalten.The electrically conductive adhesive contains at least one electrically conductive material, preferably a metallic material, for example silver, gold or aluminum. It is also possible for the electrically conductive adhesive to contain a non-metallic, electrically conductive material, for example graphite or carbon. The at least one electrically conductive material is introduced in a typically electrically non-conductive adhesive matrix, for example epoxy resin. The at least one electrically conductive material is contained in the adhesive in such an amount that a desired current carrying capacity is achieved. The at least one electrically conductive material with a mass fraction of at least 70% is preferably contained in the adhesive.
Ein Flachleiter (auch Folienleiter oder Flachbandleiter genannt) ist ein elektrischer Leiter, dessen Breite deutlich größer ist als seine Dicke. Der Flachleiter ist bevorzugt derart dünn ausgebildet (d.h. die Dicke ist derart gering), dass er flexibel und biegbar ist. Der Flachleiter enthält bevorzugt eine Metallfolie, besonders bevorzugt eine streifen- oder bandförmige Metallfolie. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Flachleiteranschlusselements besteht der Flachleiter aus einer Metallfolie, bevorzugt aus einer streifen- oder bandförmigen Metallfolie. Beispielsweise enthält die Metallfolie eine Kupferfolie, eine Aluminiumfolie, eine Edelstahlfolie, eine Zinnfolie, eine Goldfolie oder eine Silberfolie oder besteht daraus. Die Metallfolie kann auch Legierungen mit den genannten Metallen enthalten oder daraus bestehen. Die Metallfolie kann vorteilhafterweise abschnittsweise oder vollständig verzinnt sein. Dies ist besonders vorteilhaft um eine gute Lötbarkeit bei gleichzeitigem Korrosionsschutz zu erzielen.A flat conductor (also called foil conductor or ribbon conductor) is an electrical conductor, the width of which is significantly larger than its thickness. The flat conductor is preferably so thin (i.e. the thickness is so small) that it is flexible and bendable. The flat conductor preferably contains a metal foil, particularly preferably a strip or ribbon-shaped metal foil. In an advantageous embodiment of the flat conductor connection element according to the invention, the flat conductor consists of a metal foil, preferably of a strip or ribbon-shaped metal foil. For example, the metal foil contains or consists of a copper foil, an aluminum foil, a stainless steel foil, a tin foil, a gold foil or a silver foil. The metal foil can also contain or consist of alloys with the metals mentioned. The metal foil can advantageously be tinned in sections or completely. This is particularly advantageous in order to achieve good solderability with simultaneous corrosion protection.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Flachleiteranschlusselements weist der Flachleiter eine Dicke von 10 µm bis 300 µm, bevorzugt von 30 µm bis 250 µm und insbesondere von 50 µm bis 150 µm auf. Derartig dünne Flachleiter sind besonders flexibel und können beispielsweise gut in Verbundscheiben einlaminiert und aus diesen herausgeführt werden.In an advantageous embodiment of the flat conductor connecting element according to the invention, the flat conductor has a thickness of 10 μm to 300 μm, preferably 30 μm to 250 μm and in particular 50 μm to 150 μm. Such thin flat conductors are particularly flexible and can, for example, be laminated well into composite disks and guided out of them.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Flachleiteranschlusselements weist der Flachleiter eine Breite von 0,5 mm bis 100 mm, bevorzugt von 1 mm bis 50 mm und insbesondere von 10 mm bis 30 mm. Derartige Breiten sind besonders geeignet um in Verbindung mit den oben genannten Dicken eine ausreichende Stromtragfähigkeit zu erzielen. Die Breite des Flachleiters kann konstant sein oder in der Breite variieren. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Flachleiteranschlusselements weist der Flachleiter eine Länge von 5 cm bis 150 cm, bevorzugt von 10 cm bis 100 cm und insbesondere von 50 cm bis 90 cm auf. Es versteht sich, dass die Länge, Breite und Dicke des Flachleiters an die Anforderungen des jeweiligen Einzelfalls angepasst werden können.In a further advantageous embodiment of the flat conductor connection element according to the invention, the flat conductor has a width of 0.5 mm to 100 mm, preferably of 1 mm to 50 mm and in particular of 10 mm to 30 mm. Such widths are particularly suitable to achieve sufficient current carrying capacity in connection with the above-mentioned thicknesses. The width of the flat conductor can be constant or vary in width. In an advantageous embodiment of the flat conductor connection element according to the invention, the flat conductor has a length of 5 cm to 150 cm, preferably from 10 cm to 100 cm and in particular from 50 cm to 90 cm. It goes without saying that the length, width and thickness of the flat conductor can be adapted to the requirements of the individual case.
Bei einem Flachleiter definiert die Richtung der Länge die Erstreckungsrichtung. Die Längen- und die Breitenrichtung spannen die erste Seite und die, der ersten Seite gegenüberliegende, zweite Seite auf. Die erste Seite kann beispielsweise auch Oberseite und die zweite Seite kann Unterseite des Flachleiters genannt werden.In the case of a flat conductor, the direction of the length defines the direction of extension. The length and width directions span the first side and the second side opposite the first side. For example, the first page can also The top and the second side can be called the bottom of the flat conductor.
Durch den in der Aussparung aufgenommenen Klebstoff kann das Flachleiteranschlusselement an einer Scheibe befestigt (angeklebt) werden, wobei der Klebstoff in elektrischen Kontakt mit der elektrisch leitfähigen Struktur der Scheibe gelangt. Schon hierdurch kann gegebenenfalls eine ausreichende Festigkeit der Verbindung erreicht werden.The flat conductor connection element can be attached (glued) to a pane by the adhesive received in the recess, the adhesive coming into electrical contact with the electrically conductive structure of the pane. In this way, sufficient strength of the connection can be achieved if necessary.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Flachleiteranschlusselements weist die elektrisch isolierende Beschichtung des Flachleiters ein bevorzugt doppelseitig klebendes Klebeband auf, durch das das Flachleiteranschlusselement an die Scheibe klebbar ist. Die Haftung durch das Klebeband unterstützt in vorteilhafter Weise die Haftung durch den elektrisch leitfähigen Klebstoff, so dass die Befestigung des Flachleiteranschlusselements zuverlässig und dauerhaft stabil ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn der elektrisch leitfähige Klebstoff mindestens ein elektrisch leitfähiges Material in großer Menge enthält, wodurch typischer Weise dessen Klebfähigkeit herabgesetzt wird.According to a further advantageous embodiment of the flat conductor connection element according to the invention, the electrically insulating coating of the flat conductor has a preferably double-sided adhesive tape, by means of which the flat conductor connection element can be glued to the pane. The adhesion by the adhesive tape advantageously supports the adhesion by the electrically conductive adhesive, so that the fastening of the flat conductor connection element is reliable and permanently stable. This applies in particular if the electrically conductive adhesive contains at least one electrically conductive material in large quantities, which typically reduces its adhesiveness.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Flachleiteranschlusselements weist die elektrisch isolierende Beschichtung des Flachleiters mindestens eine (vom Klebeband verschiedene) Isolationsschicht, bevorzugt eine Isolationsfolie auf. Die Isolationsschicht ist vorteilhafterweise mit dem Flachleiter fest verbunden und beispielsweise verklebt. Die Isolationsschicht oder -folie enthält bevorzugt Polyimid oder Polyesther, besonders bevorzugt Polyethylenterephtalat (PET) oder Polyethylennapthalat(PEN) oder besteht daraus. Die Isolationsschicht kann auch aus einem elektrisch isolierenden Lack, bevorzugt einem Polymerlack, bestehen, der auf den Flachleiter aufgebracht ist, beispielsweise durch Aufsprühen oder Eintauchen des Flachleiters in den Lack. Die Isolationsschicht kann auch thermoplastische Kunststoffe und Elastomere wie Polyamid, Polyoxymethylen, Polybutylenterephthalat oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk enthalten oder daraus bestehen. Alternativ können Vergusswerkstoffe wie Acrylat- oder Epoxidharzsysteme als Isolationsschicht verwendet werden. Die Isolationsschichten oder -folien weisen bevorzugt Dicken von 10 µm bis 300 µm, besonders bevorzugt von 25 µm bis 200 µ und insbesondere von 60 µm bis 150 µm auf. Die Isolationsschicht ist vorteilhafterweise über eine Klebstoffschicht mit dem Flachleiter verklebt. Die Dicke der Klebstoffschicht beträgt bevorzugt von 10 µm bis 150 µm und besonders bevorzugt von 50 µm bis 75 µm. Derartige Isolationsschichten sind dazu geeignet, den Flachleiter elektrisch zu isolieren und ihn mechanisch zu stabilisieren sowie vor mechanischen Beschädigen und Korrosion zu schützen.According to a further advantageous embodiment of the flat conductor connection element according to the invention, the electrically insulating coating of the flat conductor has at least one insulation layer (different from the adhesive tape), preferably an insulation film. The insulation layer is advantageously firmly connected to the flat conductor and, for example, glued. The insulation layer or film preferably contains or consists of polyimide or polyester, particularly preferably polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN). The insulation layer can also consist of an electrically insulating lacquer, preferably a polymer lacquer, which is applied to the flat conductor, for example by spraying or immersing the flat conductor in the lacquer. The insulation layer can also contain or consist of thermoplastics and elastomers such as polyamide, polyoxymethylene, polybutylene terephthalate or ethylene-propylene-diene rubber. Alternatively, potting materials such as acrylic or epoxy resin systems can be used as an insulation layer. The insulation layers or foils preferably have thicknesses from 10 μm to 300 μm, particularly preferably from 25 μm to 200 μm and in particular from 60 μm to 150 μm. The insulation layer is advantageously glued to the flat conductor via an adhesive layer. The thickness of the adhesive layer is preferably from 10 μm to 150 μm and particularly preferably from 50 μm to 75 μm. Such insulation layers are suitable for electrically isolating the flat conductor and mechanically stabilizing it and for protecting it against mechanical damage and corrosion.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Flachleiteranschlusselements ist der Flachleiter vollständig mit mindestens einer der oben genannten Isolationsschichten oder -folien ummantelt. Die Isolationsschicht kann auch größer und insbesondere breiter als der Flachleiter ausgebildet sein. Die Isolationsschicht kann auch als Trägerschicht für den Flachleiter dienen und diesen mechanisch stabilisieren. Derartige Flachleiter mit Isolationsschicht sind so dünn, dass sie ohne Schwierigkeiten zwischen den einzelnen Scheiben in der thermoplastischen Zwischenschicht einer Verbundscheibe eingebettet und aus dieser herausgeführt werden können. Der Flachleiter eignet sich besonders zur Kontaktierung von elektrisch leitfähigen Beschichtungen in Scheiben.In an advantageous embodiment of the flat conductor connection element according to the invention, the flat conductor is completely covered with at least one of the above-mentioned insulation layers or foils. The insulation layer can also be made larger and in particular wider than the flat conductor. The insulation layer can also serve as a carrier layer for the flat conductor and mechanically stabilize it. Such flat conductors with an insulation layer are so thin that they can be embedded between the individual panes in the thermoplastic intermediate layer of a composite pane and can be led out of it without difficulty. The flat conductor is particularly suitable for contacting electrically conductive coatings in panes.
In einer Isolationsschicht können sich mehrere voneinander elektrisch isolierte, leitfähige Metallfolien befinden. können. Vorzugsweise weisen der erste Anschlussbereich und der zweite Anschlussbereich keine Isolationsschicht auf. Diese Schutzschicht wird üblicherweise erst bei der elektrischen Kontaktierung entfernt, verbrannt oder anderweitig durchdrungen wird, um einen elektrischen Kontakt zu ermöglichen. Isolationsfreie Anschlussbereiche lassen sich durch Fenstertechniken bei der Herstellung oder durch ein nachträgliches Entfernen, beispielsweise durch Laserablation oder mechanisches Abtragen, erzielen. Bei der Fenstertechnik wird der Flachleiter durch eine Isolationsfolie mit entsprechenden Ausnehmungen (Fenstern) in den Anschlussbereichen beschichtet, beispielsweise beklebt oder laminiert. Es versteht sich, dass der Flachleiter auch ohne elektrische Isolation und beispielsweise als reine Metallfolie ausgebildet sein kann.Several conductive metal foils that are electrically insulated from one another can be located in an insulation layer. can. The first connection area and the second connection area preferably have no insulation layer. This protective layer is usually only removed, burned or otherwise penetrated during electrical contacting in order to enable electrical contact. Insulation-free connection areas can be achieved by window techniques during manufacture or by subsequent removal, for example by laser ablation or mechanical removal. In window technology, the flat conductor is coated, for example glued or laminated, by an insulation film with corresponding recesses (windows) in the connection areas. It goes without saying that the flat conductor can also be designed without electrical insulation and, for example, as a pure metal foil.
Um die mechanische Stabilität zu verbessern, ist es bevorzugt, wenn der zur elektrischen Verbindung mit der elektrisch leitfähigen Struktur der Scheibe dienende zweite Anschlussbereich des Flachleiteranschlusselements in etwa mittig des Flachleiters angeordnet ist.In order to improve the mechanical stability, it is preferred if the second connection area of the flat conductor connection element, which serves for the electrical connection to the electrically conductive structure of the pane, is arranged approximately in the middle of the flat conductor.
Wie ausgeführt, kann die elektrisch isolierende Beschichtung des Flachleiters ein Klebeband zum Ankleben des Flachleiteranschlusselements an die Scheibe und mindestens eine vom Klebeband verschiedene Isolationsschicht aufweisen, wobei die Isolationsschicht zwischen dem Flachleiter und dem Klebeband angeordnet ist. Um die Aussparung der elektrisch isolierenden Beschichtung zu formen, weisen sowohl die die Isolationsschicht als auch das Klebeband jeweils eine Durchbrechung auf, die fluchtend angeordnet sind. Der elektrisch leitende Klebstoff ist beispielsweise nur innerhalb der Durchbrechung der Isolationsschicht angeordnet und befindet sich nicht innerhalb der Durchbrechung des Klebebands. Dies ist Folge eines vorteilhaften Verfahrensschritts, bei dem zunächst die Isolationsschicht auf den Flachleiter aufgebracht und der elektrisch leitfähige Kleber in die Durchbrechung der Isolationsschicht eingebracht wird. Vorzugsweise wird der elektrische leitfähige Kleber mit einer Rakel abgestrichen, so dass die Durchbrechung der Isolationsschicht vollständig verfüllt ist. Anschließend wird das mit einer Durchbrechung versehene Klebeband auf die Isolationsschicht aufgebracht. Durch eine hinreichende Flexibilität des Flachleiters kann sichergestellt werden, dass der elektrisch leitfähige Klebstoff in Berührungskontakt mit der elektrisch leitfähigen Struktur der Scheibe gelangen kann.As stated, the electrically insulating coating of the flat conductor can have an adhesive tape for adhering the flat conductor connecting element to the pane and at least one insulation layer that is different from the adhesive tape, the insulation layer being arranged between the flat conductor and the adhesive tape. In order to form the recess of the electrically insulating coating, both the insulation layer and the adhesive tape each have an opening, which are arranged in alignment. The electrically conductive adhesive is arranged, for example, only within the opening in the insulation layer is not inside the opening in the tape. This is the result of an advantageous method step in which the insulation layer is first applied to the flat conductor and the electrically conductive adhesive is introduced into the opening in the insulation layer. The electrically conductive adhesive is preferably wiped off with a doctor blade, so that the opening in the insulation layer is completely filled. The perforated adhesive tape is then applied to the insulation layer. A sufficient flexibility of the flat conductor can ensure that the electrically conductive adhesive can come into contact with the electrically conductive structure of the pane.
In dem erfindungsgemäßen Flachleiteranschlusselement kann der elektrisch leitfähige Klebstoff chemisch (reaktiv), thermisch und/oder durch UV-Licht aushärtbar sein. Bevorzugt ist der elektrisch leitfähige Klebstoff thermisch aushärtbar, was wichtige verfahrenstechnische Vorteile mit sich bringt, nämlich die Aushärtung des Klebstoffs während des Laminierens einer Verbundscheibe (siehe unten).In the flat conductor connection element according to the invention, the electrically conductive adhesive can be chemically (reactive), thermally and / or curable by UV light. The electrically conductive adhesive is preferably thermally curable, which has important procedural advantages, namely the curing of the adhesive during the lamination of a composite pane (see below).
Die Aussparung der elektrisch isolierenden Beschichtung des Flachleiters wird durch eine Durchbrechung der elektrisch isolierenden Beschichtung des Flachleiters gebildet. Die Durchbrechung erstreckt sich dabei vollständig bis auf den Flachleiter und insbesondere vollständig auf die Metallfolie, d.h. sie bildet einen materialfreien Durchgang bis zum Flachleiter. Die Durchbrechung ist beispielsweise eine kreis- oder ovalförmige Öffnung der elektrisch isolierenden Beschichtung, wobei es sich versteht, dass grundsätzlich beliebige Formen möglich sind, wobei ein schwerkraftbedingtes Auseinanderfließen des elektrisch leitfähigen Klebstoffs vermieden werden soll. Die Aussparung hat zu diesem Zweck ein solches Volumen, dass das Flachleiteranschlusselement zuverlässig und sicher durch den elektrisch leitfähigen Klebstoff an die elektrisch leitfähige Struktur (d.h. Scheibe) anklebbar ist.The recess in the electrically insulating coating of the flat conductor is formed by breaking through the electrically insulating coating of the flat conductor. The opening extends completely to the flat conductor and in particular completely to the metal foil, i.e. it forms a material-free passage to the flat conductor. The opening is, for example, a circular or oval-shaped opening of the electrically insulating coating, it being understood that in principle any shape is possible, with the electroconductive adhesive not being able to flow apart due to gravity. For this purpose, the recess has such a volume that the flat conductor connection element can be reliably and securely adhered to the electrically conductive structure (i.e. pane) by the electrically conductive adhesive.
Der erste und der zweite Anschlussbereich sind vorteilhafterweise flach ausgebildet und bestehen bevorzugt aus einem nicht isolierten Bereich des Flachleiters. Die Anschlussbereiche können beispielsweise verzinnt sein. Derartig flache Anschlussbereiche sind besonders geeignet um elektrisch leitfähige Strukturen im Innern von Verbundscheiben zu kontaktieren, da sie über eine große Fläche verfügen, die mit der elektrisch leitfähigen Struktur in Berührung gebracht werden kann und dadurch eine niederohmige elektrische Leitungsverbindung ausbilden.The first and the second connection area are advantageously flat and preferably consist of a non-insulated area of the flat conductor. The connection areas can be tinned, for example. Such flat connection areas are particularly suitable for contacting electrically conductive structures in the interior of composite panes, since they have a large area that can be brought into contact with the electrically conductive structure and thereby form a low-resistance electrical line connection.
Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf eine Anschlussanordnung mit erfindungsgemäßem Flachleiteranschlusselement und einer Scheibe, welche eine elektrisch leitfähige Struktur, insbesondere eine elektrisch leitfähige Schicht, aufweist, welche mit dem Flachleiteranschlusselement elektrisch leitend verbunden ist. Vorzugsweise ist die Scheibe eine Verbundscheibe, die eine erste Scheibe und eine zweite Scheibe, die durch eine Zwischenschicht verbunden sind, umfasst.The invention further extends to a connection arrangement with a flat conductor connection element according to the invention and a disk which has an electrically conductive structure, in particular an electrically conductive layer, which is electrically conductively connected to the flat conductor connection element. The pane is preferably a composite pane which comprises a first pane and a second pane which are connected by an intermediate layer.
Vorteilhaft umfasst das Flachleiteranschlusselement einen elektrisch leitfähigen, thermisch aushärtbaren Klebstoff innerhalb der Aussparung, wobei der Klebstoff während des Laminierens der Verbundscheibe ausgehärtet ist. Somit kann der elektrisch leitfähige Klebstoff bereits beim Laminieren der Verbundscheibe aushärten und es sind in besonders vorteilhafter Weise keine weitere Maßnahmen zum Aushärten des Klebstoffs erforderlich.The flat conductor connection element advantageously comprises an electrically conductive, thermally curable adhesive within the recess, the adhesive being cured during the lamination of the composite pane. The electrically conductive adhesive can thus harden already when the laminated pane is laminated, and in a particularly advantageous manner no further measures are required to harden the adhesive.
Die elektrisch leitfähige Struktur kann sich grundsätzlich auf jeder Oberfläche der Scheibe, insbesonder Verbundscheibe, befinden. Beispielsweise befindet sie sich auf einer außenliegenden Oberfläche einer Verbundscheibe (Seite I oder Seite IV), also auf einer Oberfläche der Verbundscheibe, welche einer äußeren Umgebung zugewandt ist (Seite I) oder einer entgegengesetzten Oberfläche (Seite IV), die einem Innenraum, beispielsweise eines Kraftfahrzeug, zugewandt ist. Gleichermaßen kann sich die elektrisch leitfähige Struktur auf einer innenliegenden Oberfläche einer Verbundscheibe (Seite II oder Seite III), also auf einer Oberfläche der Verbundscheibe, welche der thermoplastischen Zwischenschicht zugewandt ist, befinden.The electrically conductive structure can in principle be located on any surface of the pane, in particular a composite pane. For example, it is located on an outer surface of a composite pane (side I or side IV), that is to say on a surface of the composite pane which faces an external environment (side I) or an opposite surface (side IV) which is an interior space, for example one Motor vehicle, is facing. Similarly, the electrically conductive structure can be located on an inner surface of a composite pane (side II or side III), that is to say on a surface of the composite pane which faces the thermoplastic intermediate layer.
Das Flachleiteranschlusselement kann dementsprechend eine elektrisch leitfähige Struktur der Verbundscheibe elektrisch kontaktieren, die auf einer außenliegenden Oberfläche der Verbundscheibe angeordnet ist. Gleichermaßen möglich ist auch, dass das Flachleiteranschlusselement eine elektrisch leitfähige Struktur der Verbundscheibe elektrisch kontaktiert, die auf einer innenliegenden Oberfläche der Verbundscheibe angeordnet ist, beispielsweise eine Heizschicht oder eine LC (liquid-crystal)-Schicht, insbesondere eine PDLC (polymer dispersed liquid crystal)-Schicht.Accordingly, the flat conductor connecting element can make electrical contact with an electrically conductive structure of the composite pane, which is arranged on an outer surface of the composite pane. It is equally possible for the flat conductor connection element to make electrical contact with an electrically conductive structure of the composite pane which is arranged on an inner surface of the composite pane, for example a heating layer or an LC (liquid-crystal) layer, in particular a PDLC (polymer dispersed liquid crystal). -Layer.
Die elektrisch leitfähige Struktur ist vorzugsweise eine elektrisch leitfähige Schicht, insbesondere eine elektrisch heizbare Beschichtung, die durch Anlegen einer elektrischen Spannung aufgrund ihres ohmschen Widerstands die Verbundscheibe erwärmt, oder als Antennenschicht dient. Vorzugsweise ist die elektrisch leitfähige Schicht transparent. Der elektrisch leitfähige Klebstoff kann die elektrisch leitfähige Schicht direkt kontaktieren. Möglich ist auch, dass der elektrisch leitfähige Klebstoff mit einem Sammelleiter (Busbar) elektrisch leitend verbunden ist, der wiederum mit der elektrisch leitfähigen Struktur elektrisch leitend verbunden ist. Der Stromsammelleiter enthält beispielsweise einen streifen- oder bandförmigen metallischen Leiter, beispielsweise eine Metallfolie.The electrically conductive structure is preferably an electrically conductive layer, in particular an electrically heatable coating, which heats the composite pane by applying an electrical voltage due to its ohmic resistance, or serves as an antenna layer. The electrically conductive layer is preferably transparent. The electrically conductive adhesive can contact the electrically conductive layer directly. It is also possible that the electrically conductive adhesive is electrically conductively connected to a busbar, which in turn is electrically conductively connected to the electrically conductive structure. The current collector contains, for example, a strip or ribbon-shaped metallic conductor, for example a metal foil.
Die elektrisch leitfähige Struktur wird in der Regel durch zwei Spannungsanschlüsse betrieben. Der erste Anschlussbereich und der zweite Anschlussbereich sind insbesondere mit demselben Pol der elektrisch leitfähigen Struktur verbunden.The electrically conductive structure is usually operated by two voltage connections. The first connection area and the second connection area are connected in particular to the same pole of the electrically conductive structure.
Die Scheibe, insbesondere die beiden Einzelscheiben einer Verbundscheibe, enthalten bevorzugt Glas, besonders bevorzugt Flachglas, noch mehr bevorzugt Floatglas und insbesondere Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas, oder klare Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon. Die Scheibe, insbesondere die beiden Einzelscheiben einer Verbundscheibe sind bevorzugt transparent, insbesondere für die Verwendung der Verbundscheibe als Windschutzscheibe oder Rückscheibe eines Fahrzeugs oder anderen Verwendungen bei denen eine hohe Lichttransmission erwünscht ist. Als transparent im Sinne der Erfindung wird dann eine Scheibe verstanden, die eine Transmission im sichtbaren Spektralbereich von größer 70 % aufweist. Für Scheiben, die nicht im verkehr-relevanten Sichtfeld des Fahrers liegen, beispielsweise für Dachscheiben, kann die Transmission aber auch viel geringer sein, beispielsweise größer als 5 %.The pane, in particular the two individual panes of a composite pane, preferably contain glass, particularly preferably flat glass, even more preferably float glass and in particular quartz glass, borosilicate glass, soda-lime glass, or clear plastics, preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, Polymethyl methacrylate, polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and / or mixtures thereof. The pane, in particular the two individual panes of a composite pane, are preferably transparent, in particular for the use of the composite pane as a windshield or rear pane of a vehicle or for other uses in which high light transmission is desired. A pane is then understood to be transparent in the sense of the invention, which has a transmission in the visible spectral range of greater than 70%. For windows that are not in the driver's field of vision, for example for roof windows, the transmission can also be much lower, for example greater than 5%.
Die Dicke der Scheibe, insbesondere der beiden Einzelscheiben einer Verbundscheibe, kann breit variieren und so hervorragend den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Vorzugsweise werden Standardstärken von 1 ,0 mm bis 25 mm, bevorzugt von 1 ,4 mm bis 2,5 mm für Fahrzeugglas und bevorzugt von 4 mm bis 25 mm für Möbel, Geräte und Gebäude, insbesondere für elektrische Heizkörper, verwendet. Die Größe der Scheibe, insbesondere der beiden Einzelscheiben einer Verbundscheibe, kann breit variieren und richtet sich nach der Größe der erfindungsgemäßen Verwendung. Beispielsweise im Fahrzeugbau und Architekturbereich sind Flächen von 200 cm2 bis zu 20 m2 üblich.The thickness of the pane, in particular the two individual panes of a composite pane, can vary widely and can thus be adapted excellently to the requirements of the individual case. Standard thicknesses of 1.0 mm to 25 mm, preferably 1.4 mm to 2.5 mm for vehicle glass and preferably 4 mm to 25 mm for furniture, devices and buildings, in particular for electric radiators, are preferably used. The size of the pane, in particular the two individual panes of a composite pane, can vary widely and depends on the size of the use according to the invention. For example, in vehicle construction and architecture, areas from 200 cm 2 to 20 m 2 are common.
Vorzugsweise erfolgt die Verwendung des Flachleiteranschlusselements bzw. der Anschlussanordnung in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen beispielsweise bei einer Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheibe und/oder Dachscheibe, im Bauoder Architekturbereich, in elektrischen Geräten, beispielsweise elektrischen Heizkörpern oder Solarzellen sowie als funktionales Einzelstück und als sonstiges Einbauteil in Möbeln, Geräten und Gebäuden.The flat conductor connection element or the connection arrangement is preferably used in means of transport for traffic in the countryside, in the air or on water, in particular in motor vehicles, for example in the case of a windshield, rear window, side window and / or roof window, in construction or architecture, in electrical devices, For example, electric radiators or solar cells as well as a functional one-off and as another built-in part in furniture, devices and buildings.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstabsgetreuer Darstellung:
-
1 eine Draufsicht auf ein Flachleiteranschlusselement gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 das Flachleiteranschlusselement von 1 in einer Schnittansicht gemäß SchnittlinieA-A ; -
3 eine perspektivische Ansicht desFlachleiterelements von 1 ; -
4 das Flachleiteranschlusselement von 2 in der Schnittansicht gemäß SchnittlinieA-A im montierten Zustand an einer Verbundscheibe.
-
1 a plan view of a flat conductor connection element according to an embodiment of the invention; -
2 the flat conductor connection element from1 in a sectional view according to the cutting lineAA ; -
3 a perspective view of the flat conductor element of1 ; -
4 the flat conductor connection element from2 in the sectional view according to the cutting lineAA in the assembled state on a composite pane.
Es seien zunächst die
Das insgesamt mit der Bezugszahl
Der Flachleiter
An einem Ende weist das Flachleiteranschlusselement
An der Unterseite
Auf der Oberseite
Innerhalb des ersten Teilbereichs
Im Bereich der Aussparung
Zu diesem Zweck befindet sich innerhalb der Aussparung
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Klebstoff
In
Die Verbundscheibe
Die Verbundscheibe
Bei einem üblichen Verfahren umfasst die Laminierung der Einzelscheiben
In besonders vorteilhafter Weise wird das Flachleiteranschlusselement
Durch die kombinierte klebende Befestigung mittels Klebeband
Die Anordnung der Klebstoffdepots
Wird eine erhöhte Stromtragfähigkeit gefordert, können mehrere Flachleiteranschlusselemente
Das Flachleiteranschlusselement
Aus obigen Ausführungen ergibt sich, dass die Erfindung ein neuartiges Flachleiteranschlusselement zur Verfügung stellt, durch das eine zuverlässige und sichere elektrische Kontaktierung des Flachleiters mit einer elektrisch leitfähigen Struktur einer Scheibe mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs ermöglicht ist. Auf die Verwendung eines Lots kann verzichtet werden, wodurch thermisch bedingte Spannungen und hierdurch erhöhter Ausschuß vermieden werden können. Besonders vorteilhaft kann der thermisch aushärtbare Klebstoff während der Lamination der Verbundscheibe ausgehärtet werden, wodurch Zeit und Kosten bei der Fertigung eingespart werden können. Dies ermögicht in vorteilhafter Weise eine Verkürzung von Taktzeiten bei der Fertigung der Anschlussanordnungen.It follows from the above statements that the invention provides a new type of flat conductor connection element which enables reliable and safe electrical contacting of the flat conductor with an electrically conductive structure of a pane by means of an electrically conductive adhesive. The use of a solder can be dispensed with, as a result of which thermally induced stresses and thus increased rejects can be avoided. The thermally curable adhesive can be cured particularly advantageously during the lamination of the composite pane, as a result of which time and costs in production can be saved. This advantageously enables a shortening of cycle times in the manufacture of the connection arrangements.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- FlachleiteranschlusselementBeam lead element
- 22
- Flachleiterflat Head
- 3-13-1
- erster Anschlussbereichfirst connection area
- 3-23-2
- zweiter Anschlussbereichsecond connection area
- 44
- Isolationsschichtinsulation layer
- 5-15-1
-
erste Seite oder Oberseite des Flachleiters
2 first side or top of theflat conductor 2 - 5-25-2
-
zweite Seite oder Unterseite des Flachleiters
2 second side or bottom of theflat conductor 2 - 6-16-1
-
erster Teilbereich des Flachleiters
2 first section of theflat conductor 2 - 6-26-2
-
zweiter Teilbereich des Flachleiters
2 second section of theflat conductor 2 - 77
- Klebebandduct tape
- 88th
- Aussparungrecess
- 99
- Klebstoffadhesive
- 1010
- Anschlussteilconnector
- 1111
- Steckerplug
- 1212
- Kabelgehäusewire housings
- 1313
- Abdeckungcover
- 1414
- Klebstoffdepotadhesive depot
- 15-115-1
- oberseitige Beschichtungtop coating
- 15-215-2
- unterseitige Beschichtungunderside coating
- 1616
- Verbundscheibelaminated pane
- 1717
- Randbereichborder area
- 1818
- elektrisch leitfähige Strukturelectrically conductive structure
- 19-119-1
- erste Scheibefirst disc
- 19-219-2
- zweite Scheibesecond disc
- 2020
- Zwischenschichtinterlayer
- 21-121-1
-
Durchbrechung der Isolationsschicht
4 Break through theinsulation layer 4 - 21-221-2
-
Durchbrechung des Klebebands
7 Breakthrough of theadhesive tape 7 - 100100
- Anschlussanordnungterminal assembly
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DE 19960450 C1 [0006]DE 19960450 C1 [0006]
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-
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |