JP2017084770A - グレイジング - Google Patents
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- H01R4/023—Soldered or welded connections between cables or wires and terminals
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
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- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
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- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/016—Heaters using particular connecting means
Abstract
【課題】自動車用ガラス製品上での使用のために、Sn/Agはんだの適合性を改善すること、特に、(インジウム含有のPbフリーはんだ以外の)Pbフリーはんだの使用を可能にして、熱サイクル試験で通常見られる、Sn/Agはんだにおける亀裂の問題に対処すること。
【解決手段】少なくとも1つの表面上に導電性コンポーネントを有する少なくとも1つのガラスの層、およびはんだ接合によってその導電性コンポーネントに電気的に接続された電気コネクタであって、その接合のはんだがスズおよび銀、好ましくは98Sn2Ag、を含む組成を有する無鉛であり、その電気コネクタは、はんだに接触するためのニッケルめっきを施され、銅、好ましくは99〜99.99wt%のCuを含む接点とする。
【選択図】なし
【解決手段】少なくとも1つの表面上に導電性コンポーネントを有する少なくとも1つのガラスの層、およびはんだ接合によってその導電性コンポーネントに電気的に接続された電気コネクタであって、その接合のはんだがスズおよび銀、好ましくは98Sn2Ag、を含む組成を有する無鉛であり、その電気コネクタは、はんだに接触するためのニッケルめっきを施され、銅、好ましくは99〜99.99wt%のCuを含む接点とする。
【選択図】なし
Description
本発明はグレイジングに関し、より詳細には、グレイジングの表面上の導電性コンポー
ネントと電気コネクタとの間のはんだ付け電気接続を含むグレイジングに関する。
ネントと電気コネクタとの間のはんだ付け電気接続を含むグレイジングに関する。
グレイジング、特に車両用グレイジングは、建物、またはもっと一般的には、車両の、
ワイヤリングハーネスへの電気接続において、ガラスの層の表面上にプリントされた回路
または積層グレイジング内に固定されたワイヤーの配列などの、導電性コンポーネントを
有し得る。かかる回路は、曇り防止もしくは除氷を促進するためのヒーター回路として、
またはアンテナ回路として使用される。一般に、電気接続は、母線として知られる導電性
基板にはんだ付けされているコネクタによってなされるが、その母線は、一片のガラスの
表面上に直接、または、掩蔽バンドとして知られる、ガラス上に焼き付けられ、プリント
されたバンド上に完全にもしくは一部、提供され得る。母線は通常、銀含有インクを使用
してプリントされる。歴史的に、母線とコネクタを結合するために使用されたはんだは鉛
を含んでいた。しかし、鉛は有害であることが知られており、業界内では無鉛はんだを使
用することへの立法圧力の高まりがある。
ワイヤリングハーネスへの電気接続において、ガラスの層の表面上にプリントされた回路
または積層グレイジング内に固定されたワイヤーの配列などの、導電性コンポーネントを
有し得る。かかる回路は、曇り防止もしくは除氷を促進するためのヒーター回路として、
またはアンテナ回路として使用される。一般に、電気接続は、母線として知られる導電性
基板にはんだ付けされているコネクタによってなされるが、その母線は、一片のガラスの
表面上に直接、または、掩蔽バンドとして知られる、ガラス上に焼き付けられ、プリント
されたバンド上に完全にもしくは一部、提供され得る。母線は通常、銀含有インクを使用
してプリントされる。歴史的に、母線とコネクタを結合するために使用されたはんだは鉛
を含んでいた。しかし、鉛は有害であることが知られており、業界内では無鉛はんだを使
用することへの立法圧力の高まりがある。
無鉛はんだは、例えば、ビスマス、インジウム、またはアンチモンから選択された機械
的ストレス調節剤(mechanical stress modifier)を含むス
ズベースのはんだ(最大で90重量%のスズ)に関するWO−A−20 2004/06
8643に開示されている。はんだは、銀および/または銅も含み得る。
的ストレス調節剤(mechanical stress modifier)を含むス
ズベースのはんだ(最大で90重量%のスズ)に関するWO−A−20 2004/06
8643に開示されている。はんだは、銀および/または銅も含み得る。
EP−2 177 305は、車載電子回路のはんだ付けに使用できる無鉛はんだ合金
を開示するが、その合金は、本質的に、銀、インジウム(3〜5.5質量%で)、銅、任
意選択でビスマスを含み、残りはスズである。
を開示するが、その合金は、本質的に、銀、インジウム(3〜5.5質量%で)、銅、任
意選択でビスマスを含み、残りはスズである。
WO−A−2007/110612は、グレイジングとともに使用するためのいくつか
の改善された電気コネクタを開示する。そのコネクタの構造は、グレイジング内の導電性
コンポーネント間の接着を最大限にするように選択され、特に、無鉛はんだとともに使用
するためのものである。
の改善された電気コネクタを開示する。そのコネクタの構造は、グレイジング内の導電性
コンポーネント間の接着を最大限にするように選択され、特に、無鉛はんだとともに使用
するためのものである。
WO−A−2007/021326は、スズ、インジウム、銀、およびビスマスを含む
元素の混合物を有するはんだ組成を開示し、それは、30〜85%の間のスズ、および約
15〜65%のインジウムを含む。
元素の混合物を有するはんだ組成を開示し、それは、30〜85%の間のスズ、および約
15〜65%のインジウムを含む。
残念ながら、いくつかの無鉛はんだは、一般に、グレイジング上での使用が意図されて
おらず、従って、長期間にわたる加速エージングによっても、または、強い化学物質(a
ggressive chemical)を使用した広範な化学試験によっても検査され
ていないので、かかるはんだは、特に、車両用グレイジングで使用される際に、問題を生
じ得る。より具体的には、熱サイクル試験が、ガラスの破損という結果になり得る。イン
ジウム含有はんだが、亀裂問題を克服しようと試みて使用されてきたが、それらは、それ
らの低融点に関連した他の問題を有する。
おらず、従って、長期間にわたる加速エージングによっても、または、強い化学物質(a
ggressive chemical)を使用した広範な化学試験によっても検査され
ていないので、かかるはんだは、特に、車両用グレイジングで使用される際に、問題を生
じ得る。より具体的には、熱サイクル試験が、ガラスの破損という結果になり得る。イン
ジウム含有はんだが、亀裂問題を克服しようと試みて使用されてきたが、それらは、それ
らの低融点に関連した他の問題を有する。
従来技術の問題に対処して、自動車用ガラス製品上での使用のために、Sn/Agはん
だの適合性を改善すること、特に、(インジウム含有のPbフリーはんだ以外の)Pbフ
リーはんだの使用を可能にして、熱サイクル試験で通常見られる、Sn/Agはんだにお
ける亀裂の問題に対処することが、本発明の目的である。
だの適合性を改善すること、特に、(インジウム含有のPbフリーはんだ以外の)Pbフ
リーはんだの使用を可能にして、熱サイクル試験で通常見られる、Sn/Agはんだにお
ける亀裂の問題に対処することが、本発明の目的である。
従って、本発明は、第1の態様で、少なくとも1つの表面上に導電性コンポーネントを
有する少なくとも1つのガラスの層、およびはんだ接合によってその導電性コンポーネン
トに電気的に接続された電気コネクタであって、その接合のはんだがスズおよび銀を含む
組成を有する、電気コネクタ、を含むグレイジングを提供し、その電気コネクタは、はん
だに接触するためのニッケルめっきをした接点を含む。
有する少なくとも1つのガラスの層、およびはんだ接合によってその導電性コンポーネン
トに電気的に接続された電気コネクタであって、その接合のはんだがスズおよび銀を含む
組成を有する、電気コネクタ、を含むグレイジングを提供し、その電気コネクタは、はん
だに接触するためのニッケルめっきをした接点を含む。
驚いたことに、ニッケルめっきをした接点は、熱サイクル時に、ガラスの破損を減らす
ように見える。収率の向上、および車両用グレイジング上の電気接続が、車両メーカーに
よって受け入れられるために、受ける必要のある非常に広範な試験、ならびに実際問題と
して要求される非常に高い耐久性のために、これは大きな利点である。
ように見える。収率の向上、および車両用グレイジング上の電気接続が、車両メーカーに
よって受け入れられるために、受ける必要のある非常に広範な試験、ならびに実際問題と
して要求される非常に高い耐久性のために、これは大きな利点である。
好ましくは、はんだは、0.45wt%以下のインジウムを含む組成を有する。インジ
ウムは、高価であり、低過ぎるはんだの融点の一因となるので、これは大きな利点である
。
ウムは、高価であり、低過ぎるはんだの融点の一因となるので、これは大きな利点である
。
好ましくは、はんだは、0.5wt%未満の銅、より好ましくは、0.2wt%未満の
Cu、最も好ましくは、0.1wt%未満のCuを含む。はんだへのCuの意図的な追加
がないことが最も好ましい。
Cu、最も好ましくは、0.1wt%未満のCuを含む。はんだへのCuの意図的な追加
がないことが最も好ましい。
はんだは、0.1wt%未満のPbを含む(すなわち、「Pbフリー」である)組成を
有することが好ましい。はんだへのPbの意図的な追加がないことが好ましい。
有することが好ましい。はんだへのPbの意図的な追加がないことが好ましい。
本発明に従ったはんだは、0.1wt%もしくは0.5wt%またはそれ以上の銀、さ
らに好ましくは、0.5wt%〜10wt%の銀、0.5wt%〜5wt%の銀、および
最も好ましくは、0.8〜2.5wt%の銀を含み得る。
らに好ましくは、0.5wt%〜10wt%の銀、0.5wt%〜5wt%の銀、および
最も好ましくは、0.8〜2.5wt%の銀を含み得る。
好ましくは、はんだは、
90〜99.5wt%のSn、および
1〜10wt%のAg
を含む組成を有する。
90〜99.5wt%のSn、および
1〜10wt%のAg
を含む組成を有する。
最も好ましいはんだの組成は、95〜99wt%のSnおよび1〜5wt%のAgであ
る。
る。
本発明に従ったグレイジングでは、導電性コンポーネントが導電性銀含有インクを含む
場合、好ましい。導電性コンポーネントは通常、かかる銀含有インクを使用して、少なく
とも1つのガラスの層の表面にプリントされるコンポーネントであろう。
場合、好ましい。導電性コンポーネントは通常、かかる銀含有インクを使用して、少なく
とも1つのガラスの層の表面にプリントされるコンポーネントであろう。
コネクタは、銅、好ましくは、99〜99.99wt%のCuを含む。
本発明は、本発明の好ましい実施形態の以下の説明によって説明される。
インジウムは、重要な原材料とされており、それ故、その長期間にわたる入手可能性は
、保証できるものではなく、業界は、はんだにおけるPbを置換するために、それを頼り
にすることはできない。
、保証できるものではなく、業界は、はんだにおけるPbを置換するために、それを頼り
にすることはできない。
自動車用ガラス製品上で使用される標準的な市販のコネクタと共に使用される場合、イ
ンジウムはんだは、はんだ接合における亀裂という結果になる、有害な金属間化合物を形
成する。金属間化合物は、はんだ付け直後に存在し、時間とともにサイズが拡大する。
ンジウムはんだは、はんだ接合における亀裂という結果になる、有害な金属間化合物を形
成する。金属間化合物は、はんだ付け直後に存在し、時間とともにサイズが拡大する。
これは、高温によって加速されるが、低温では、もっとゆっくり起こる。はんだ付けさ
れた接続は不安定である。
れた接続は不安定である。
インジウムはんだは、湿度試験および塩水噴霧暴露でよく腐食するが、その両方が、車
両メーカーによって要求される。
両メーカーによって要求される。
自動車用ガラス製品のための適切なPbフリーはんだの探求は、少なくとも10年間継
続しており、多数の変形が検査されてきた。インジウムベースのはんだに対する代替材料
は、スズ(Sn)ベースおよびビスマス(Bi)ベースである。これらのタイプのはんだ
の適合性を評価するために、より良い材料のうちの2つが、ドイツ車両メーカーの試験仕
様に対して検査された。結果を以下の表に示す。
続しており、多数の変形が検査されてきた。インジウムベースのはんだに対する代替材料
は、スズ(Sn)ベースおよびビスマス(Bi)ベースである。これらのタイプのはんだ
の適合性を評価するために、より良い材料のうちの2つが、ドイツ車両メーカーの試験仕
様に対して検査された。結果を以下の表に示す。
結果から、代替Pbフリーはんだも試験仕様に不合格であったことがわかる。標準のP
b含有はんだは、試験仕様に合格した。
b含有はんだは、試験仕様に合格した。
本出願人によるSn/Agはんだでの以前の試験は、熱サイクル試験において常にいく
つかの不合格を示しており、ガラス内の亀裂または小さな気泡という結果になる。98%
Sn、2%AgのPbフリーはんだが、実験室サンプルを使用して、および車両用製品に
関して、広範囲に検査されており、熱サイクル試験は規則的に、ガラスに亀裂を生じる。
Sn/Ag/Cuはんだが検査されている場合、ガラス内の亀裂は常にもっと悪い。従来
型のコネクタ上のSnめっきは、はんだ付け中に溶けて、めっきの下のベースの銅が露出
するであろう。銅は溶融スズに可溶であり、従って、コネクタから一部のCuが溶融はん
だに溶け出し得て、Sn/Agはんだの特性を変え得る。
つかの不合格を示しており、ガラス内の亀裂または小さな気泡という結果になる。98%
Sn、2%AgのPbフリーはんだが、実験室サンプルを使用して、および車両用製品に
関して、広範囲に検査されており、熱サイクル試験は規則的に、ガラスに亀裂を生じる。
Sn/Ag/Cuはんだが検査されている場合、ガラス内の亀裂は常にもっと悪い。従来
型のコネクタ上のSnめっきは、はんだ付け中に溶けて、めっきの下のベースの銅が露出
するであろう。銅は溶融スズに可溶であり、従って、コネクタから一部のCuが溶融はん
だに溶け出し得て、Sn/Agはんだの特性を変え得る。
Niめっきをしたコネクタを使用すると、銅の溶解性を防いで、SnAgはんだに、特
に、98wt%Sn、2wt%Agはんだに、改善された性能を与える。
に、98wt%Sn、2wt%Agはんだに、改善された性能を与える。
母線としての使用に適した、銀含有インクの導電性コンポーネントを含むグレイジング
のサンプルが、98%SN、2%Agの組成のはんだを使用して、ニッケルまたはスズの
いずれかでめっきをした、銅または真鍮のいずれかのコネクタに、はんだ付けされた。コ
ネクタの厚さは0.8mmであった。サンプルは、温度サイクル試験を使用して検査され
た。サイクル試験での最高温度は、80℃であり、最低温度は−30℃であった。1サイ
クルは、80℃での30分間の後に続く−30℃での30分間から構成され、温度間の変
化は1分以内に完了する。結果を表2に示す。
のサンプルが、98%SN、2%Agの組成のはんだを使用して、ニッケルまたはスズの
いずれかでめっきをした、銅または真鍮のいずれかのコネクタに、はんだ付けされた。コ
ネクタの厚さは0.8mmであった。サンプルは、温度サイクル試験を使用して検査され
た。サイクル試験での最高温度は、80℃であり、最低温度は−30℃であった。1サイ
クルは、80℃での30分間の後に続く−30℃での30分間から構成され、温度間の変
化は1分以内に完了する。結果を表2に示す。
98%Sn、2%Agを使用し、ニッケルめっきをした銅のコネクタが、100サイク
ル後に温度サイクル試験に合格した唯一の組合せであった。さらに、この組合せは500
サイクル後に最良の性能であった。
ル後に温度サイクル試験に合格した唯一の組合せであった。さらに、この組合せは500
サイクル後に最良の性能であった。
Claims (8)
- 少なくとも1つの表面上に導電性コンポーネントを有する少なくとも1つのガラスの層
と、はんだ接合によって前記導電性コンポーネントに電気的に接続された電気コネクタで
あって、前記接合の前記はんだがスズおよび銀を含む組成を有する、電気コネクタと、を
含むグレイジングであって、前記電気コネクタが、前記はんだに接触するためのニッケル
めっきをした接点を含む、グレイジング。 - 前記はんだが、0.45wt%以下のインジウムを含む組成を有する、請求項1に記載
のグレイジング。 - 前記はんだが、0.1wt%未満のPbを含む組成を有する、先行する請求項のいずれ
か1つに記載のグレイジング。 - 前記はんだが、0.5wt%以上の銀を含む組成を有する、先行する請求項のいずれか
1つに記載のグレイジング。 - 前記はんだが、
90〜99.5wt%のSnと、
1〜10wt%のAgと
を含む組成を有する、先行する請求項のいずれか1つに記載のグレイジング。 - 前記はんだが、5wt%未満のCu、好ましくは0.1wt%未満のCuを含む組成を
有する、先行する請求項のいずれか1つに記載のグレイジング。 - 前記導電性コンポーネントが導電性銀含有インクを含む、先行する請求項のいずれか1
つに記載のグレイジング。 - 前記電気コネクタが、銅、好ましくは99〜99.99wt%のCuを含む、請求項1
に記載のグレイジング。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB1114076.1A GB201114076D0 (en) | 2011-08-16 | 2011-08-16 | Glazing |
GB1114076.1 | 2011-08-16 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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---|---|
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---|---|---|---|
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JP2016196594A Pending JP2017084770A (ja) | 2011-08-16 | 2016-10-04 | グレイジング |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014525496A Pending JP2014531107A (ja) | 2011-08-16 | 2012-08-15 | グレイジング |
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---|---|
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JP2002185130A (ja) * | 2000-12-11 | 2002-06-28 | Fujitsu Ltd | 電子回路装置及び電子部品 |
JP2003076239A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-14 | Sharp Corp | 画像形成装置 |
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KR101225393B1 (ko) * | 2004-08-10 | 2013-01-22 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 차량용 창유리 |
US20070224842A1 (en) * | 2004-11-12 | 2007-09-27 | Agc Automotive Americas R&D, Inc. | Electrical Connector For A Window Pane Of A Vehicle |
PL1922175T3 (pl) | 2005-08-12 | 2020-03-31 | Aptiv Technologies Limited | Kompozycja lutu |
GB0605883D0 (en) | 2006-03-24 | 2006-05-03 | Pilkington Plc | Electrical connector |
GB0605884D0 (en) * | 2006-03-24 | 2006-05-03 | Pilkington Plc | Electrical connector |
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GB0817299D0 (en) * | 2008-09-22 | 2008-10-29 | Pilkington Group Ltd | Switchable glazing |
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2011
- 2011-08-16 GB GBGB1114076.1A patent/GB201114076D0/en not_active Ceased
-
2012
- 2012-08-15 WO PCT/GB2012/051988 patent/WO2013024288A2/en active Application Filing
- 2012-08-15 JP JP2014525496A patent/JP2014531107A/ja active Pending
- 2012-08-15 EP EP12753222.4A patent/EP2744622A2/en not_active Withdrawn
- 2012-08-15 US US14/237,253 patent/US20140196947A1/en not_active Abandoned
-
2016
- 2016-10-04 JP JP2016196594A patent/JP2017084770A/ja active Pending
Patent Citations (5)
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