JP4420824B2 - ろう付による接続のための不透明接触面を有する透明窓板 - Google Patents

Description

本発明は、ろう付によって接続部片に接続するための少なくとも１つの導電性の不透明な接触面が、その一方の面上に配置された透明な窓板（ｐａｎｅ）、特にガラス窓板に関する。

そのような窓板は、多くの構造物において知られている。多くの適用例で、窓板は、その表面に、全面にわたるコーティングの形で導電経路、加熱面、アンテナなどの電気機能要素を担持し、それら要素は、少なくとも１つの接触面で外側の接続部片にろう付で接続される必要がある。

接触面（たとえば、導電経路、場合によっては機能要素そのもの）は、導電性のペーストを塗布して焼成することにより生成されることが多いが、すずめっきされた細長い金属箔が使われることもある。これら金属箔は、適当な箇所をあらかじめすずめっきされた窓板の表面にろう付により接続される。これらすべての場合、接続部片が、その空いている側を接触面に当てられてろう付される。

剛性の窓板の間に電気的機能要素が組み込まれ、縁の近くに冒頭で示したタイプのろう付される電気接続部片を備えた複合ガラス板を製造する、多くの方法が知られている。もちろんこの場合には、接続部片、可能であれば平らな部片が使用される。これら部片は、たとえば文献ＤＥ−Ｃ２ １９５３６１３１に記載の構造を有する。また、仮複合窓板を製作したすぐ後に、誘導またはレーザビームによって、軟ろう付けに必要な熱を供給することが、すでに提案（ＤＥ−Ｃ１ １９８２９１５１）されている。用語「軟ろう付」は、温度４５０℃を超えない低融点のろう付溶加材の使用を意味すると理解される。

一般に、ろう付される接続部品あるいはろう付箇所それ自体が、不透明着色層で光を遮蔽されている。車両窓板として用いられる一般的な殆どのケースでは、窓板は、大抵の場合、やはり電気接続領域を完全に遮蔽するのに適している、黒いスクリーン印刷ペースト製の枠の形の周縁帯を備えている。前記集電レールまたは実接触表面は、銀の含有量が高いスクリーン印刷ペースト製、あるいは、上記で示したように金属箔の帯の形なので、やはり透明ではない。車両の客室側では、窓板の縁の部分および窓板を支える車体の取付けフランジは、通常、内装要素で覆われ遮蔽されている。

一般に、接触面を備えた透明窓板では、特に、複合ガラス板製造後に初めて加熱される複合ガラス板の内側に配置されたろう付箇所について、窓板を通してろう付結果を、高い信頼性で点検できるかどうかに問題がある。

欧州特許第２８１３５１号は、そのようなろう付箇所の特定の１つの例示的な例を記載する。その例では、ガラス窓板の表面の不透明コーティング上に、液状ろう付溶加材がよりよく付着する構造の特殊なスクリーン印刷パターンを用いて、枠取りされた接触表面が生成されるが、これらろう付箇所は、窓板の開放面からしか目視検査ができない。というのは、不透明コーティングのせいで、実際の窓板を通して、接触表面の裏側を見ることができないからである。

本発明の基礎をなす課題は、上記の問題の解決方法を提案することにある。

本発明によれば、この問題は、ろう付箇所の領域で、接続部片が接触表面にろう付された後でも、窓板を通してろう付溶加材が目視できる少なくとも１つの切抜きを接触表面に設けることにより、解決される。従属請求項の特徴が、この主題の有利な発展形態をもたらす。

接続部片の場所がろう付された後でも、接触表面が設けられた透明窓板を通して目視することができるままである少なくとも１つの観察窓が、実際の接触表面に形成されることにより、ろう付溶加材が溶融されているか、そしてどの程度まで溶融されているかを、簡単な目視検査によって確認することが可能である。全般的に、ろう付溶加材の量およびろう付位置は、正しくろう付された場合には、前記観察窓の中に、ろう付溶加材の一部が流れて目視できるように、または、場合によっては、ろう付溶加材の表面構造が溶けて生じる変成物が流れて目視できるように、決定される。このようにして、ろう付後のろう付溶加材が、接触表面を越えて、またおそらくは切抜きの中へ広がるので、必要ならば、デジタルカメラによって目視検査を自動化することさえできる。窓板自体は、影響を受けずにいる。

たとえば接触表面の切抜き穴を直径３ｍｍ〜５ｍｍにすると、十分にすずめっきされた接続部片表面が見えたままになる。訓練された検査員の眼、あるいは適切な光学監視装置であれば、完全なろう付が行われたかどうかを検出する。必要ならば、これらの切抜きを、数個互いに隣り合わせて設けることもできるし、所定のパターンで適切な場所に配置することもできることは明らかである。

接触表面が、スクリーン印刷で塗布される場合には、スクリーン印刷のペーストが、切抜き領域に塗布されないようにする適切なマスクを、スクリーン印刷のスクリーン中の問題とする箇所に、設けるのが有利であろう。接触表面が、金属箔の帯によって形成される場合には、切抜きを、適切な道具により所期の箇所で切り抜き、または打ち抜くことができる。

一方で、信頼できるろう付のために、ろう付すべき接続部分の対応する接触表面上に、ろう付溶加材の小さな幾つかの堆積物を（滴の形または薄層の形で）設けることが可能である。ろう付工程後、ろう付溶加材のこれら堆積物が、溶融し融合したかどうか、接触面のろう付領域中に作られた前記切抜き穴を通して直接観察することにより、検査を実施することができる。

接続領域の合計厚さを最小にするために（特に、複合ガラス板に組み込む必要があるときに）、対応する接触表面（接続部片）に通常の予備すずめっきを行い、ろう付溶加材の薄層を施すのが好ましい場合、少なくともすずめっき表面の構造は、溶融の結果変成する。この場合でもまた、ろう付は、前記切抜きを通して目視で点検できる。そのようなろう付溶加材の層状の堆積は、何ミクロンか（１０μｍ〜１５μｍ）の厚さで生成される。

さらに、接触表面自体の上で、好ましくは切抜きの周囲に、金属の薄層状に、または滴状に、ろう付溶加材のコーティングを堆積することも可能である。

また、接触表面のろう付領域中の前記切抜きの別の利点として、実際のろう付箇所でより高い機械的強度がもたらされ、接続部片が、より大きい引張力に耐えることができることが判明した。このことは、このような窓板を輸送や取付けを行う間、取り扱い続けていくのに利点になる。というのは、不注意で壊されたろう付されるべき接続部片が、修理可能なことは稀であるし、また、場合によっては、疑いのある窓板を、シリーズから抜き取らねばならないからである。

必要であれば、上記の文献ＤＥ−Ｃ２１９５３６１３１に記載されているように、電気的に互いに分離され、互いに並べて配置され、それぞれが少なくとも１つの切抜き（検査用）を備えた、数個の接触表面を設けることが可能である。

明らかに、このように装備された窓板は、車両の窓板として適切なだけではない。建築分野にも、ろう付された接点を備える必要がある電気機能要素（たとえば、警報付きガラス板、加熱表面付きガラス板など）を備える窓板の用途が多数存在する。

本発明の主題の他の詳細および利点は、以下の例を示す図面およびその詳細な記載から明らかになろう。

図は、簡略化されており、寸法に比例して描かれてはいない。

図１は、複合ガラス板１の縁領域の分解図であり、基本的に、第１の剛性の窓板１．１、第２の剛性の窓板１．２、および熱可塑性で接着性の中間層１．３で形成されている。２つの剛性の窓板は、好ましくはガラス製であるが、合成材料製でもよい。中間層は、たとえばポリビニルブチラールのシートなど、通常の複合ガラス板用の粘着性材料である。

可視光に対し極めて透明で、熱応力を加えることができる薄膜システム２が、中間層に面する剛性の窓板１．１の平らな表面に貼り付けられている。薄膜システム２は、好ましくは金属製の少なくとも１つの導電機能層、および前記機能層をその間に収容する複数の反射防止層を備える。この多層システムのより詳細な構造は、ここで問題としている本発明に関し本質的ではないので、これ以上は説明しない。

さらに、その断熱作用、または場合によっては、赤外線反射作用に加えて、多層システム２の導電層は、それ自体知られている方法で加熱層としても用いられる。必要なら、アンテナ機能もそれらに加えられることもある。このためには、幾つかの外部接点が作られる必要がある。

次に、個々の接続部片の構造を説明する。第１の剛性の窓板１．１の端部近くの多層システム２に、導電性で不透明なペーストを焼き固める、知られている方法で接触表面３が形成される。接触表面３は、本発明に従って、接触表面３の中央部に観察窓を形成する切抜き３Ａによって途切られている。

接触表面３の導電性材料は、多層システム２の導電層との導電接続部を提供する。この接続部の形成は、たとえば、多層システム２を貼り付け、接触表面３を印刷した後に、窓板１．１を軟化温度（約６５０℃）まで加熱し、必要な場合には曲げて、次いで窓板を放置冷却することにより、行われる。この焼固め工程中に、必要な電気的接触部が生成される。

実験によれば、特に多層システムおよび／または接触表面材料の他の構成においては、電気的接触部を生成するのに、大幅に低い温度、たとえばスクリーン印刷ペーストを乾燥する温度、約１８０℃を用いることが可能であることが示されている。これは、たとえば透明な窓板の製造に使用できるある種の合成材料でも、確実に耐えることができる温度範囲である。

今まで示されたものと異なり、多層システムは、接触表面が貼り付けられた後で初めて、それ自体知られた方法で貼り付けられることもできる。この場合、多層システムは、切抜きに加えて、接触表面も被う。この場合、接触表面の微小な凸凹が、極めて薄い多層システム（厚さがナノメータ領域）を通り抜けるので、電気的接触も確保される。

一般に、ここで接触表面３として示される導電構造は、通常は、集電部と呼ばれるレールであり、そのレールは、窓板１．１の縁と平行に、殆どその全長にわたって延び、層２中への電流供給を、また場合によっては電流の規則的な抽出を可能にする。機能によっては、そのような集電レール上には、複数のろう付される接続部片が、設けられることもある。

切抜き３Ａの上に、ろう付される接続部片４の端部が来る。その接続部片４は、複合ガラス板から外方側方へ延出される必要があり、この場合は、合成材料製の支持シート４．１、および少なくとも金属箔導電体４．２を有する平らな導電体として形成される。軟ろう溶加材の薄層５が、局部的に、実質的なろう付領域内で金属箔導電体４．２に付着される。薄層５が、ろう付される接続部片４を接触表面３にろう付する、ろう付溶加材の堆積を形成する。普通、ろう付される表面の大きさは、１００ｍｍ^２〜４００ｍｍ^２である。これにより、比較的高いヒータ電流も安全に流すことができる。

最後に、焼成される不透明ペースト製の不透明な縁帯６が、他方の剛性の窓板１．２の、中間層１．３に面している表面側に形成される。複合ガラス板が最終状態（図２）にあるとき、縁帯６は、外部に対して、ろう付箇所を、または場合によっては接触表面３を光学的に遮蔽する。

図２は、各層を、場合によっては複合ガラス板１の窓板を組み立て結合し、ろう付される接続部片の施工を行った後の、図１に示される構成部品の断面図である。窓板の縁に沿って、中間層１．３を溶融し加圧することにより、より内側位置の表面がシールされることが理解されよう。ろう付される接続部片４は、ろう付箇所から外側へ延出し、全面が中間層の材料によって浸透不可能なように囲まれている。必要ならば、ろう付される接続部片４の下側と窓板の表面との間の領域も、適切なシール材および／または接着剤を用いてシールすることができる。ここで、極めて簡略化された表現が採用されてきたことを想起されたい。

薄層５の軟ろう付溶加材が、たとえば誘導加熱によって溶けて、複合ガラス板内部に働く圧力によって、切抜き３Ａそのものへ流れ込んでいることが、断面図に示されている。このケースでは、ろう付溶加材は、多層システム２の表面と接触してはならない。ろう付溶加材堆積のろう付溶加材の量は、正確で信頼できる方法で、所期のろう付面積が得られるように決定される。ろう付のこの結果は、すなわちろう付溶加材層の変形は、なんら問題なく窓板１．１を通して裸眼で検査することができる。というのは、上記で示したように、剛性の窓板１．１および多層システム２が透明だからである。ろう付溶加材と切抜きの側壁との間の接触は、同時に、ろう付溶加材の接触表面材料に対する主要な接着を生じる。

上記で説明された実施形態は、上記に示した構成を有する複合ガラス板に、特に有利に用いることができるが、ここで説明されてきた形式と機能の切抜きを、一体窓板上のろう付される接触表面に設けることも排除されない。

複合ガラス板が組み立てられる前の、切抜きを有する接触表面およびろう付される接続部片を備えた複合パネルの各構成要素を通る概略断面図である。 組立て後の複合ガラス板および接続部片の箇所のろう付を示す断面図である。

Claims (10)

1. 接続部片（４）にろう付で接続するための、少なくとも１つの導電性で不透明な接触表面（３）が、一方の表面上に配置された透明な窓板（１．１）、特にガラスの窓板であって、ろう付箇所の領域において、接触表面（３）が、少なくとも１つの切抜き（３Ａ）を有し、該切抜きによって、接続部片（４）が接触表面（３）にろう付された後に、窓板（１．１）を通してろう付溶加材（５）を目視できることを特徴とする透明な窓板。
2. 表面上に複数の接触表面を備え、かつ／または各接触表面に複数の切抜きを備えることを特徴とする、請求項１に記載の窓板。
3. ろう付後に、ろう付溶加材（５）が、接触表面（３）上および１つまたは複数の切抜き（３Ａ）に拡散されることを特徴とする、請求項１または２に記載の窓板。
4. ろう付前に、接続部片（４）が、滴または薄層の形状で存在するろう付溶加材の堆積物（５）を備えることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の窓板。
5. ろう付前に、接触表面（４）が、好ましくは１つまたは複数の切抜き（３Ａ）の周りに、滴または薄層の形状で存在するろう付溶加材の堆積物（５）を備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の窓板。
6. 可視光に対して透明な多層システム（２）が、窓板（１．１）の表面と接触表面（３）との間、または切抜きを備える接触表面の上に貼り付けられ、多層システムが、接触表面（３）に導電的に接続されている少なくとも１つの導電層を備えることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の窓板。
7. 多層システム（２）が、表面ヒータとして用いられ、かつ電気接触部を有する、請求項６に記載の窓板。
8. 多層システム（２）が、アンテナとして用いられ、かつ電気接触部を有する、請求項６または７に記載の窓板。
9. 複合ガラス板（１）に剛性の窓板として組み込まれ、少なくとも接触表面（３）およびろう付箇所が、共に多層窓板複合体の内側に配置された、請求項１から８のいずれか一項に記載の窓板（１．１）。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の第１の剛性の窓板（１．１）と、少なくとも、第２の剛性の窓板（１．２）とを有し、第２の剛性の窓板（１．２）が、接触表面（３）を蔽って接触表面への光を遮蔽する不透明なコーティング（６）を備えることを特徴とする複合ガラス板（１）。

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