JP2023527066A - 合わせガラスではんだ付けするためのフラットコネクタ - Google Patents
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Abstract
本発明は、ガラス基板（１）と、導電性銀印刷（２）と、電気的接続のための接着材料（８）と、絶縁フィルム（６）と、導電性金属帯（７）と、追加的な接着テープ（３）とを含むフラットプレートコネクタ（４、５）に関する。専用切り抜き領域を有するフラットコネクタ（４、５）は、接着材料（８）との機械的及び電気的結合の前に、テープ（３）で固定され得、テープ（３）は、そのタイプに依存して、プルオフ抵抗及び老化テストを向上させ得る。領域はこのとき、様々な接着材料（３、８）を含む、コネクタがガラスに付着する表面として定義される。専用切り抜き領域は、コネクタが引張力を受けたときに、この接着領域に対称な引張応力を生じるようにフラットコネクタ（５）において作られ、対称軸はこの引張力軸に対して画定される。【選択図】図３
Description
本発明は、自動車におけるグレイジングなどの基板の電気素子に接続するためのフレキシブル電気コネクタに関する。より具体的には、本発明は、合わせガラス及び／又は強化ガラスでのはんだ付けのためのフラットコネクタに関する。
当該技術分野においては、多くの異なるタイプの電気素子を電源に（直接的又は間接的に）接続するのに使用される多くの電気コネクタがある。グレイジング、特に自動車グレイジングの分野において、自動車グレイジングに含まれる接続点（導電性トラック）をグレイジングが嵌合し得る自動車のバッテリに、電力が接続点に提供され得るように接続するのに好適である電気コネクタのそのような例の１つが、欧州特許第１４３９６００Ａ２号明細書において説明されている。絶縁箔の厚さ及び開口の表面積は、接触面と端子面との間の電気的接続を提供するはんだ積層の金属量に適合される。しかしながら、これは、自動車のグレイジングへの取り付け中又は自動車耐用期間中にコネクタにかけられ得る牽引力に対する良好な抵抗を保証するという、基板の電気素子への接続についてのフレキシブル電気コネクタの問題を解決しない。牽引力に対する十分な抵抗レベルに到達するために、コネクタ設計は、コネクタにかけられた牽引力が、抵抗レベルのより高い、フレキシブル電気コネクタの接着領域での対称な引張応力を生じるのではなく抵抗レベルの低い接続領域の剥離効果を生じることを防がなければならない。
別の近い先行技術において、独国特許４３０４７８８Ａ１号明細書は、導電体として使用されるとともに合成材料でできている耐熱性二層絶縁ジャケットにより囲まれた金属箔帯を有する多層シートコンタクトを開示している。溶接接続の領域において、シートコンタクトは溶接小穴を有する。この目的のために、金属箔帯及び２つのプラスチック被覆シートの両方には切り込みが設けられ、金属箔帯の切り込みはカバーシートのものよりも小さい。箔帯は、支持体に施された下カバーシートにより支持体の表面からある決まった距離のところで保持され、中間スペースは、溶接中心部を貫通する融解はんだで充填される。この接触シートには予めはんだ積層を備えることはできない。しかしながら、これは、フレキシブル電気コネクタの接着領域で対称な引張応力を生じ、したがって接続の良好な引き抜き抵抗を確実にするという基板の電気素子への接続についてのフレキシブル電気コネクタの問題を解決しない。
欧州特許第１４３９６００号明細書の電気コネクタは、隣接しており互いに平行であるとともにコネクタ本体を形成する２つの絶縁層から構築される。本体の一端には、複数の金属の接点、例えばはんだの塊が位置する接続ゾーンがある。各コンタクトは個々の金属の導電性トラックに電気的に接続され、導電性トラックは、絶縁層、コネクタ本体の他端、自動車の電源への接続のためのハブの間に延在する。しかしながら、これは、フレキシブル電気コネクタの接着領域で対称な引張応力を生じ、そのため接続の良好な引き抜き抵抗を確実にするという基板の電気素子への接続についてのフレキシブル電気コネクタの問題を解決しない。
さらに、現在のフレキシブルコネクタでは、フレキシブルコネクタが牽引張力を受けると、非対称な引張応力がフレキシブルコネクタの接着領域にかけられ、グレイジングに提供された導電性素子の剥離を生じ、フレキシブルコネクタの分離をもたらす。実際、剥離応力は低い接着強度、したがって、要求される耐久時間内の接続を確保するために必要とされる引張力に対する低い抵抗をもたらす。
先行技術において言及された問題は、フラットコネクタであって、コネクタにかけられたその牽引力が、牽引軸に対して接着面積に対称に分布する応力を発生させるフラットコネクタを提案する本発明の適用により克服される。他の標準的なフラットコネクタにより生じる剥離効果は、引張力軸に対する接着領域での応力の対称的分布のおかげで取り除かれる。
したがって、フラット電気コネクタであって、電気素子へのその接続中及び後に上で概説された問題を抱えない、高い牽引抵抗を有する基板の電気素子への接続に好適なフラット電気コネクタを提供することが本発明の目的である。
それに応じて、本発明は、自動車におけるグレイジングなど基板の電気素子への接続のためのフレキシブル電気コネクタを提供する。これは、引張力を受けたときの基板の電気素子、例えばグレイジングへのフレキシブル電気コネクタの接着領域で、引張力軸に対して対称な引張応力を生じることを可能にするように設計される。
本発明は、自動車におけるグレイジングなど基板の電気素子への接続のためのフレキシブル電気コネクタであって、コネクタが、引張力を受けると、基板の電気素子、例えばグレイジングへのフレキシブル電気コネクタの接着領域で、引張力軸に対して対称な引張応力を生じるのを可能にするように設計されたフレキシブル電気コネクタに関する。
本発明の好ましい実施形態の１つにおいて、ガラス基板に与えられた導電性構造に電気的に接続されることになるフレキシブルフラットコネクタであって、導電性金属帯と、ガラス基板のガラスに与えられた導電性構造にコネクタを機械的及び電気的に接続するための接着材料（導電性グルー又ははんだ合金）とを含み、コネクタとガラス基板との間の機械的及び電気的接触の表面が接着領域と呼ばれ、コネクタには、接着領域における部分において又は接着領域の周りに、少なくとも１つの専用切り抜き領域が設けられるフレキシブルフラットコネクタが開示される。
コネクタには、ガラス基板の方に向いたコネクタの側を少なくとも覆う絶縁フィルムが設けられる。
本発明によると、フラットコネクタには、接着領域において又は接着領域の周りに少なくとも１つの専用切り抜き領域が設けられる。
本発明によると、専用切り抜き領域が、引張力を受けたときに接着領域にわたって対称な引張応力を生じるようにフラットコネクタに作られ、対称軸がこの引張力軸に対して画定される。
本発明によるフレキシブルフラットコネクタには少なくとも切り抜き領域が設けられ、少なくとも１つの切り抜き領域は、接着領域で引張応力により生じた応力がこの引張力軸に対して対称に分布するようなやり方で構成される。
軸方向対称性は、コネクタの長さに垂直であるとともに接着領域を対称的部分に分割する軸により画定され、牽引張力の軸は中央に置かれるとともに接着領域に垂直であり、そのためこの対称軸に位置する。
本発明によると、接着領域は、導電性銀印刷と接着材料との間のインターフェイスである。専用切り抜き領域は、牽引力の軸及びフラットコネクタ軸が整列させられるとともに垂直となり引張力を受けると接着領域にわたって対称な引張応力を生じるようにフラットコネクタに作られる。
本発明の実施形態によると、はんだ合金、有鉛若しくは無鉛、又は導電性グルーのような接続材料での接着が実施される。この電気的接続は、電気的接続領域を均等に囲む、少なくとも支持体の方に向いた側に位置付けられた接着剤材料と組み合わされ得る。接着剤テープは、温度又はＩＲ硬化する標準的接着テープから構造用接着テープ（ＳＢＴ）までの様々な異なるタイプのものであり得る。このテープの目的は、コネクタの位置付けを支援するため及び／又は接着強度を高めるため及び／又は電気的接続の周りにそのタイプに依存してシーリングを提供するためであり得る。
はんだ付け又は導電性グルーによる電気的接続前のフラットコネクタは、接続プロセスを向上し、材料に依存して、接着を強化するために別の接着材料により固定され得る。接着領域は、上で定義されたとおり、導電性銀印刷と接着材料との間のインターフェイスである。
本発明の実施形態によると、導電性金属帯は、銅及び錫の合金、又は銅、銀などの任意の導電性金属、又は任意の純金属であるか、又は錫及び銀などの他の金属でめっきされている。導電性金属帯は好ましくは銅である。はんだ合金は、錫、銅、鉛、銀、インジウム、及びビスマスのような材料を含む高融点から低融点までの合金を含み得る。
電気的接続材料がはんだ合金である別の本発明の好ましい実施形態において、フラットコネクタの絶縁フィルムははんだ付け領域の上面から取り除かれ得る。このとき、はんだ付け領域における開口は、はんだ付け中の熱伝導を高めることを可能にする。
本発明によると、専用切り抜き領域はフラットコネクタでＵ字形に作られることができ、専用切り抜き領域はまたフラットコネクタの長さに沿って真っすぐに作ることができ、それにより、少なくとも１つの切り抜き領域がコネクタでの引張応力により生じた応力が接着領域の軸方向対称性に関して均一に分布するようなやり方で構成されるという条件で、フラットコネクタを２つの半部に曲げる。
本発明によるとさらに、複数の切り抜き領域がフラットコネクタに作られることができる。この場合、フラットコネクタは二股コネクタであることができる。
本発明の別の実施形態は、絶縁材料は、切り抜き領域の周りのフラットコネクタのせん断抵抗を最大化するために、切り抜き領域のエッジをコーティングすることができると述べている。
本発明はさらに、フラットコネクタがガラス基板の表面に接着材料のようなはんだ材料により提供された導電性構造に接続されるとき、はんだ付け用フラックスが合金液滴に乾式で予め付与されることができるか、又ははんだ付け前に付与されることができると述べている。はんだ付けプロセスは、抵抗はんだ付け、はんだごてにより、又はオートクレーブ工法中に達成されることができる。導電性フィルム上のはんだ点の形及び数は要件により変わる。
本発明の別の実施形態は、グレイジングであって、少なくとも１枚のグレイジング材料と、導電性構造と、任意選択的に電気コネクタをガラス基板に固定するための接着剤と、上で開示されたとおり絶縁フィルムにより少なくとも覆われたフレキシブルコネクタとを含むグレイジングを開示する。
本発明の一実施形態によると、導電性構造は金属コーティング、例えば銀コーティングである。導電性構造は当業者によりよく知られている。
本明細書における実施形態は、図面を参照する以下の詳細な説明からより良好に理解される。
本明細書の実施形態並びにその様々な特徴及び有利な詳細が、以下の詳細な説明において例証された非限定的な実施形態を参照してより完全に説明される。本明細書の実施形態を不必要に不明瞭にしないために周知の構成要素及び加工技術の説明は省略される。本明細書において使用される例は、単に、本明細書の実施形態が実施され得る方法の理解を円滑にすること及び当該技術分野の当業者が本明細書の実施形態を実施することをさらに可能にすることを意図されている。相応して、例は、本明細書の実施形態の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
開示された実施形態に対する様々な修正は当業者には明らかであり、本明細書において定義された一般的な原理は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱すること無しに他の実施形態及び用途にも当てはまり得る。したがって、本発明は図示の実施形態に限定されず、特許請求の範囲と合致する最も幅広い範囲を許容するものである。あり得る（ｃａｎ ｂｅ）、べきである（ｓｈａｌｌ ｂｅ）、あり得る（ｃｏｕｌｄ ｂｅ）のような用語、及び明細書の前及び後の部分で開示された本明細書における他の関連する用語は、決して本発明の範囲を限定も変更もしない。用語は単に主な発明及びその実施形態の理解のためだけに提供される。
図１は、ガラスでの電気的接続のために使用される標準的なフラットコネクタ（４）の側面図設計を示す。標準的なフラットコネクタ（４）は、接着材料（３）を用いてガラス基板（１）に接続される。接着材料（３）は、導電性グルー又ははんだ付け合金又は両方の組合せを用いて標準的なフラットコネクタ（４）及び導電性銀印刷（２）に接続される。接着材料（３）はまたテープを使用して又は使用せずに接続され得る。テープは、温度又はＩＲ硬化する標準的接着テープから構造用接着テープ（ＳＢＴ）までの様々なタイプのものであり得る。導電性銀印刷（２）は黒い下敷きを備えることも備えないこともできる。表面に取り付けられた導電性銀印刷（２）は、基板に（電気的に又は接着剤により）接続され得る。
図２は、標準的なフラットコネクタ（４）の上面図を示す。上面図はコネクタが接着領域の対称軸に対して垂直であることを示す。
図３は、標準的なフラットコネクタ（４）がガラス基板に対して垂直に引かれたときの側面図を示す。フラットコネクタ（４）平面に対しても垂直な牽引力は、引張力軸（破線）と整列させられた接着領域の対称軸に対して、接着材料（３）で非対称な引張応力を生じ、接着材料（３）での剥離応力をもたらす。接着材料（３）での応力はその表面全体にわたって均一に分布しない。この結果としての剥離応力は、要求される耐久時間内の接続を確保するのに必要とされる低い接着力をもたらす。いかなる引張テストも接続面全体を引っぱる代わりにコネクタの剥離をもたらす。
図４は、ガラスでの電気的接続のために使用される新たなフラットコネクタ（５）の側面図設計を示す。新たなフラットコネクタ（５）は、接着材料（３）を用いてガラス基板（１）に接続される。接着材料（３）は、導電性グルー又ははんだ付け合金又は両方の組合せを用いて、本発明によるフラットコネクタ（５）及び導電性銀コーティングに接続される。はんだ合金は有鉛又は無鉛又は導電性グルーであり、導電性金属帯は任意の金属、好ましくは銅である。接着材料（３）はまた、絶縁フィルムでテープを使用して又は使用せずに接続され得る。テープは、温度又はＩＲ硬化する標準的接着テープから構造用接着テープ（ＳＢＴ）までの様々なタイプのものであり得る。導電性銀印刷（２）は黒い下敷きを備えることも備えないこともできる。表面に取り付けられた導電性銀印刷（２）は基板に（電気的に又は接着剤により）接続され得る。
図５は、本発明によるフラットコネクタ（５）の上面図を示す。本発明によるとコネクタは接着領域（３）の対称軸に対して垂直である。本発明によるフラットコネクタ（５）は、接着材料（３）の一方側からの剥離効果を回避するために特定の形で切断される。切り抜き領域の形は図５に示されるとおりのＵ字形に限定されず、画定された対称軸に対して接着領域で対称的に分布する応力を提供する限り任意の形であり得る。本発明によるフラットコネクタ（５）は、要件に部分的に又は完全に依存して絶縁されることもされないこともできる。
図６は、本発明によるフラットコネクタ（５）がガラス平面に対して垂直に引かれたときの側面図を示す。フラットコネクタ（５）平面に対しても垂直な牽引力は、本発明による特定の切断形状を原因として、プルオフ軸が接着領域（３）の対称軸と整列させられる際に接着領域に対称的に分布する引張応力を生じる。接着材料（３）で生じた応力は、接着材料（３）の表面全体に沿って均一に分布する。対称的な牽引応力分布は、要求される耐久時間内の接続を確保するためにより良好な接着強度をもたらす。新たなフラットコネクタ（５）は、引張力に対する高い抵抗をもたらす接着材料（３）での剥離応力を取り除く。
図７は、ガラスでの電気接続のために使用される切り抜き領域設計を備えた本発明によるフラットコネクタ（５）の側面図である。本発明によるフラットコネクタ（５）は、接着材料（３）を用いてガラス基板（１）に接続される。接着材料（３）は、導電性グルー又ははんだ付け合金又は両方の組合せを用いて、本発明によるフラットコネクタ（５）及び導電性銀印刷に接続される。はんだ合金は有鉛又は無鉛又は導電性グルーであり、導電性金属帯は任意の金属、好ましくは銅である。接着材料（３）はまた、絶縁フィルムでテープを使用して又は使用せずに接続され得る。テープは、温度又はＩＲ硬化する標準的接着テープから構造用接着テープ（ＳＢＴ）までの様々なタイプのものであり得る。導電性銀印刷（２）は黒い下敷きを備えることも備えないこともできる。表面に取り付けられた導電性銀印刷（２）は基板に（電気的に又は接着剤により）接続され得る。
図８は、本発明によるコネクタ（５）が接着領域の対称軸に対して垂直であることを示す、切り抜き領域設計を備えた本発明によるフラットコネクタ（５）の上面図を示す。本発明によるフラットコネクタ（５）は、接着材料（３）の一方側からの剥離効果を回避するために引張力をはんだ領域の中央に置くために、専用領域から切り抜かれる。切り抜き領域の形は図示のとおりのＵ字形に限定されず、対称軸に沿って力を提供する限り任意の形であり得る。本発明によるフラットコネクタ（５）は、要件に部分的に又は完全に依存して、絶縁されることもされないこともできる。
図９及び図１０は、Ａ切断面に沿った断面図を示す。本発明によるフラットコネクタ（５）の導電性金属ストライプ（７）ははんだ合金（８）ではんだ付けされ、はんだ合金は有鉛又は完全に無鉛であり得又はさらには導電性グルーが使用され得る。導電性金属ストライプ（７）は絶縁フィルム（６）でコーティングされ得る。はんだ付けによる電気的接続の場合、はんだ付けプロセス中のより良好な熱伝導を可能にするために絶縁フィルムの頂部に開口（９）が形成され得る。はんだ付け又は導電性グルーの硬化による接着前の位置付けを支援するために、接着材料に加えて標準的なテープ（３）が使用され得る。このテープはまた、温度又はＩＲ硬化する構造用接着テープ（ＳＢＴ）を使用する場合には接着強度を増大させ得る。
図１１及び図１２は、Ｂ切断面に沿った断面図を示す。本発明によるフラットコネクタ（５）の導電性金属ストライプ（７）ははんだ合金（８）ではんだ付けされ、はんだ合金は有鉛又は完全に無鉛であり得又はさらには導電性グルーが使用され得る。導電性金属ストライプ（７）は絶縁フィルム（６）でコーティングされ得る。はんだ付けによる電気的接続の場合、はんだ付けプロセス中のより良好な熱伝導を可能にするために絶縁フィルムの頂部に開口（９）が形成され得る。絶縁フィルム（６）は導電性金属帯（７）を接着材料（３）に接続し、接着材料（３）は、導電性銀印刷（２）にさらに接続される。切り抜き領域Ｂの中央部分は、接着材料（３）無しで又は切り抜き領域Ｂの中央部分のみに接着材料（３）を使用して、導電性銀印刷（２）に取り付けられ得る。この図は、図９及び１０において説明された要素がどのようにして本発明によるＵ字形切り抜き領域の周りで配置されるかを提示する。絶縁フィルム（６）を使用する場合、これは、切り抜き領域の周りで導電性金属ストライプ（７）のＵ字形エッジを保護するようなやり方で好ましくは配置される。その方法により、この絶縁体材料のせん断抵抗はこの切り抜き領域の周りでのコネクタの機械的抵抗を増大させ得る。
図１３は、図４～１２で説明及び図示された新たな本発明によるフラットコネクタ（５）のアクソノメトリック図を示す。
図１４は、引張力を受けたときに接着領域での応力の対称的分布を可能にする別のコネクタ設計を提示する。これは、接続領域において標準的なフラットコネクタの端部に真っ直ぐな形状の切り抜き領域を形成し、次いでコネクタを、その長手方向軸全体に沿って折り畳み、最後に、２つの接続部を反対方向へ屈曲させることにより得られる。この例により説明されたとおり、フラットコネクタ及び切り抜き領域は任意の形であり得、ねらいは、コネクタが引張力を受けたときに、そのような試みに対する低い抵抗をもたらす剥離効果を無くすために、接続領域での引張応力の均一な又は対称的な分布達成することである。
しかしながら、本発明の数多くの特徴及び利点が、本発明の構造及び機能の詳細と共に前述の説明において述べられていたとしても、本開示は説明のためのみのものであることを理解されたい。詳細、特に部品の形、サイズ、及び配置構成に関する事柄は、本発明の原理の中で、言及された用語の広範な一般的な意味により示される範囲全てにわたって変更することができる。
Claims (15)
- ガラス基板に与えられた導電性構造に電気的に接続されることになるフレキシブルフラットコネクタであって、
導電性金属帯と、
ガラス基板のガラスに与えられた導電性構造にフレキシブルフラットコネクタを機械的及び電気的に接続するための接着材料であって、このフレキシブルフラットコネクタとガラス基板との間の機械的及び電気的接触の表面が接着領域と呼ばれる接着材料と、
ガラス基板の方に向いた側のフレキシブルフラットコネクタを少なくとも覆う絶縁フィルムと
を含み、
フレキシブルフラットコネクタには、前記接着領域において又は前記接着領域の周りに少なくとも１つの専用切り抜き領域が設けられ、
専用切り抜き領域が、引張力を受けたときに接着領域で対称な引張応力を生じるようにフレキシブルフラットコネクタに作られ、対称軸がこの引張力軸に対して画定される、フレキシブルフラットコネクタ。 - 前記接着材料が有鉛若しくは無鉛はんだ合金、又は導電性グルーである、請求項１に記載のフレキシブルフラットプレートコネクタ。
- 導電性金属帯が、銅及び錫の合金、又は銅、銀などの任意の導電性金属、又は任意の純金属であるか、又は錫及び銀などの他の金属でめっきされている、請求項１に記載のフレキシブルフラットプレートコネクタ。
- フレキシブルフラットコネクタが、少なくとも支持体の方に向いた側に、電気的接続領域を均等に囲む、別の接着材料をさらに含み、この別の接続材料は、フレキシブルフラットコネクタの位置付けを支援するため及び／又は接着強度を高めるため及び／又は電気的接続の周りにそのタイプに依存して封止を与えるために、標準的なテープから温度又はＩＲ硬化する構造用接着テープまでの様々なタイプであることができる、請求項１に記載のフレキシブルフラットプレートコネクタ。
- 専用切り抜き領域が、この追加的な接着テープにおいて又はこの追加的な接着テープの周りで実施されることができる、請求項４に記載のフレキシブルフラットプレートコネクタ。
- 絶縁フィルムがフレキシブルフラットコネクタの両側を覆っている、請求項１に記載のフレキシブルフラットプレートコネクタ。
- 絶縁フィルムが、切り抜き領域の周りのフレキシブルフラットコネクタのせん断抵抗を最大化するために、切り抜き領域エッジも覆っている、請求項６に記載のフレキシブルフラットプレートコネクタ。
- 接着材料がはんだ合金であり、はんだ付けプロセス中の熱伝導を促進するために絶縁フィルムがはんだ領域の他方側で除去される、請求項６に記載のフレキシブルフラットプレートコネクタ。
- 少なくとも１つの専用切り抜き領域がＵ字形を有する、請求項１に記載のフレキシブルフラットプレートコネクタ。
- 専用切り抜き領域が、長さに沿って真っすぐに作られ、その後でフレキシブルフラットコネクタがその長手方向軸全体に沿って折り畳まれ、最後に２つの接続部が反対方向に曲げられる、請求項１に記載のフレキシブルフラットプレートコネクタ。
- 複数の切り抜き領域が、フレキシブルフラットコネクタに与えられ、フレキシブルフラットコネクタが、多岐コネクタである、請求項１に記載のフレキシブルフラットプレートコネクタ。
- 接着材料が、錫、銅、鉛、銀、インジウム、及びビスマスのような材料を含む高融点から低融点までの合金を含む、請求項１に記載のフレキシブルフラットプレートコネクタ。
- 接着材料が、はんだ合金であり、はんだ付け用フラックスが、合金液滴に乾式で予め付与されることができるか、又ははんだ付け前に付与されることができる、請求項１に記載のフレキシブルフラットプレートコネクタ。
- はんだ付けプロセスが、抵抗はんだ付け、はんだごてにより、又はオートクレーブ工法中に達成されることができる、請求項３に記載のフレキシブルフラットプレートコネクタ。
- グレイジングであって、
少なくとも１枚のグレイジング材料と、
導電性構造（銀コーティング）と、
少なくとも請求項１～１４のいずれか一項に記載のフレキシブルフレキシブルコネクタと
を含むグレイジング。
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