KR101225393B1 - 차량용 창유리 - Google Patents

Abstract

충분한 접착력, 유리 강도를 확보한, 유리판에 형성된 도체와 전자 재료를 무연의 땜납을 이용하여 고착한 차량용 창유리를 제공한다.

유리판과 그 유리판에 형성된 도체와, 그 도체에 땜납을 통해 전기적으로 접속된 전자 부품을 구비한 차량용 창유리에 있어서, 상기 땜납은 납을 함유하지 않는 도전 성분과 완충 성분을 포함하여 이루어지고, 상기 땜납 전체의 체적에 대한 상기 도전 성분의 체적의 비가 58 ∼ 93％, 또는, 상기 도전 성분의 비중에 대한 상기 땜납 전체의 비중의 비가 70 ∼ 93％ 인 것을 특징으로 한다 .

무연 땜납, 창유리

Description

차량용 창유리{WINDOW GLASS FOR VEHICLE}

본 발명은, 유리판에 형성된 도체와 전자 부품을 무연 (lead-free) 땜납에 의해 전기적으로 접속하여 구성한 차량용 창유리에 관한 것이다.

최근의 차량용 창유리, 특히 자동차용 창유리에는, 각종 기능이 부가되어 있다. 예를 들어, 창유리의 헤이즈를 없애는 디포거 (defoger) 나, AM, FM, TV 등의 안테나의 기능을 갖는 유리 안테나 등을 들 수 있다. 디포거는, Ag 를 주성분으로 하는 Ag 페이스트를 유리판의 표면에 소성시켜, 이 Ag 페이스트의 소성체에 전류를 흐르게 함으로써 유리를 따뜻하게 하여, 유리의 헤이즈를 제거한다. 유리 안테나는, AM, FM, TV 등의 각종 주파수의 전파를 수신할 수 있는 안테나 패턴을, 유리판의 표면에 Ag 페이스트를 소성시킴으로써 형성하고, 안테나 패턴을 라디오나 텔레비전의 증폭기 등에 접속한다.

이들의 디포거나 유리 안테나가, 목적하는 기능을 발휘하려면, 차 내측에 설치된 전자기기와 선을 연결하기 위한 전자 부품, 예를 들어 단자 등과 Ag 페이스트의 소성체를 땜납을 통해 전기적으로 접속할 필요가 있다. 종래는, 일반적으로 Pb 를 함유하는 땜납, 예를 들어, Pb-Sn-Bi-Ag계의 땜납이 이용되어 왔다.

그러나, 폐기 처분시에 Pb 를 함유하는 땜납을 처리하기가 번거롭고, 유럽에 서의 ELV (폐기 자동차) 지령, WEEE & RoHS (폐기 전기 전자기기) 지령 등 각국에서 Pb 를 함유하는 땜납의 사용에 대한 규제가 검토되기 시작하고 있는 점에서, 전기 기기 등에 사용되는 땜납과 마찬가지로, 자동차용 창유리에 이용하는 땜납에도 Pb 를 함유하지 않는 무연 땜납이 요망되고 있다.

이 요망에 응답하기 위해, Sn 및 Zn 을 주성분으로 하는 땜납에 Ti, Al 및 Cu 를 함유는 조성으로 한 땜납 (예를 들어, 특허 문헌 2 참조) 이 개시되어 있다. 또, Sn 을 주성분으로 하는 땜납에, Al, In, Ag, Cu 및 Zn 을 함유하는 조성으로 한 땜납 (예를 들어, 특허 문헌 2 참조) 이나 Sn 및 Bi 를 주성분으로 하는 땜납 (예를 들어, 특허 문헌 3 참조) 이 개시되어 있다. 이들의 무연 땜납은, Pb 를 함유하지 않고, 유리, 세라믹스 등의 산화물 재료끼리를 땜납으로 강고하게 접합할 수 있어, 납땜 후에 박리를 발생하기 어렵다는 효과를 갖는다고 되어 있다.

특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 2000-326088호

특허 문헌 2: 일본 공개특허공보 2000-141078호

특허 문헌 3: 국제공개 제2004/068643호 팜플렛

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

그러나, 특허 문헌 1 에 개시되어 있는 땜납으로 자동차용 창유리의 표면에 형성된 Ag 페이스트의 소성체와 전자 부품을 납땜하면, Ag 페이스트측의 계면과의 접착력을 저하시키는 경우가 있었다. 이 접착력 저하의 원인은, 은식 (銀食) 현상이다. 즉, Ag 페이스트의 소성 체내의 Ag 와 땜납 중의 Sn 이 과잉으로 반응하고, Ag 페이스트의 소성체 중의 Ag 가 땜납 중에 확산 용해되어, 땜납이 퍼지지 않기 때문에, 접착 면적이 작아져 충분한 땜납 접착 강도를 얻을 수 없게 된다.

또, 특허 문헌 2 에 개시되어 있는 땜납으로 자동차용 창유리의 표면에 형성된 Ag 페이스트의 소성체와 전자 부품을 납땜하면, 이 땜납이 고화되었을 때에, 유리의 강도를 저하시키는 경우가 있었다. 이 유리 강도 저하의 원인은, 납땜시에 전자 부품과 땜납이 일단 고온이 되고, 그 후 상온으로 돌아온다는 과정에서, 땜납 자신의 체적이 수축하는 것에 의한 것이다. 이 땜납의 수축량이 유리의 수축량보다 크기 때문에, 유리판의 표면에 인장 응력이 발생해, 유리의 강도나 땜납의 접착 강도가 저하된다.

또, 특허 문헌 3 에 개시되어 있는 땜납에서는 초기 발생 응력의 저감이 고려되고 있지만, 영률이 크기 때문에, 냉간 (冷間) 에서의 발생 응력이 크고, 한랭지에서 사용하면 유리에 크랙이 들어갈 우려가 있어, 유리의 강도가 저하된다.

또, 특허 문헌 3 에 개시되어 있는 땜납은, 상기와 같은 유리의 표면에 형성된 Ag 페이스트의 소성체와 전자 부품의 납땜에 의해 발생하는 유리 표면의 인장 응력의 저감에 대해 고려되어 개선되어 있다. 그러나, 그런데도 영률이 크기 때문에, 한랭지 등의 냉간에서 사용하면 땜납이 더욱 수축하고, 유리의 강도가 저하되어 유리판의 표면에 크랙이 들어갈 우려가 있다.

본 발명의 목적은, 상기 과제를 감안하여, 충분한 접착력, 유리 강도를 확보한, 유리판에 형성된 도체와 전자 부품을 무연의 땜납을 이용하여 접착한 차량용 창유리를 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명은 상기 과제를 해결하는 것이며, 이하의 요지를 갖는 것이다.

(1) 유리판과, 그 유리판에 형성된 도체와, 그 도체에 땜납을 통해 전기적으로 접속된 전자 부품을 구비한 차량용 창유리에 있어서, 상기 땜납은 납을 함유하지 않는 도전 (導電) 성분과 완충 성분을 포함하여 이루어지고, 상기 땜납 전체의 체적에 대한 상기 도전 성분의 체적의 비율이 58 ∼ 93％ 인 것을 특징으로 하는 차량용 창유리.

(2) 유리판과, 그 유리판에 형성된 도체와, 그 도체에 땜납을 통해 전기적으로 접속된 전자 부품을 구비한 차량용 창유리에 있어서, 상기 땜납은 납을 함유하지 않는 도전 성분과 완충 성분을 포함하여 이루어지고, 상기 도전 성분의 비중에 대한 상기 땜납 전체의 비중의 비율이 70 ∼ 93％ 인 것을 특징으로 하는 차량용 창유리.

(3) 상기 땜납은, 무연의 분말 땜납인 상기 도전 성분과, 페이스트상 플럭스인 상기 완충 성분을 포함하는 크림 땜납에 의해 생성된 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 차량용 창유리.

(4) 상기 분말 땜납은, 입자직경이 5 ∼ 100㎛ 인 상기 (3) 에 기재된 차량용 창유리.

(5) 상기 분말 땜납은, 고상선 (固相線) 이 150 ∼ 240℃ 인 상기 (3) 또는 (4) 에 기재된 차량용 창유리.

(6) 상기 분말 땜납은, 실질적으로 Sn 을 96.0 ∼ 99.0질량％ 함유하고, 또한 Ag 를 1.0 ∼ 4.0질량％ 함유하는 상기 (3), (4) 또는 (5) 에 기재된 차량용 창유리.

(7) 상기 분말 땜납은, 추가로 1.2질량％ 이하의 Cu 를 함유하는 상기 (6) 에 기재된 차량용 창유리를 제공한다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 이하의 효과를 나타낸다.

종래의 무연 땜납을 이용했을 경우에 문제가 되던 접착 강도 불량이나 유리의 강도 저하를 방지하고, 유리판에 형성된 도체와 전자 부품을 전기적으로 접속한 차량용 유리를 제공할 수 있다.

본 발명을 구성하는 땜납은, 유리판에 형성된 도체와 전자 부품에 열융착된 상태에서 납을 함유하지 않는 도전 성분과 완충 성분을 포함하고 있고, 땜납 전체의 체적에서 차지하는 도전 성분의 체적의 비율이 58 ∼ 93％ 이다. 열융착한 땜납 중의 도전 성분에는 다수의 간극이 형성되어 있고, 그 간극 부분에 완충 성분이 개재하고 있다. 납땜 후의 냉각 과정에서 전자 부품이나 도전 성분이 수축했을 때에, 이 완충 성분이 변형함으로써, 냉각시의 수축에 의해 생기는 응력이 분산하고, 유리판의 표면에 발생하는 인장 응력이 저감될 수 있다. 그 결과, 유리판의 강도가 저하되는 것을 막는다. 땜납 자체의 접착 강도는 땜납/도체 계면, 전자 부품/땜납 계면에 있어서 도전 성분이 도체, 전자 부품과 강하게 결합하고 있기 때문에, 접착 불량도 발생하지 않는다.

땜납 전체의 체적에 대해서 도전 성분의 체적의 비율이 93％ 를 초과하면, 완충 성분이 부족하고, 충분히 응력이 분산되지 않아, 유리판에 발생하는 인장 응력을 저감할 수 없다. 유리판의 강도의 관점에서 보다 바람직하게는, 땜납 전체의 체적에서 차지하는 도전 성분의 체적의 비율이 90％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 87％ 이하이다. 또, 도전 성분의 체적의 비율이 58％ 미만이면, 땜납/도체 계면에 있어서, 도전 성분과 도체가 충분히 결합할 수 없기 때문에 접착 강도가 부족할 우려가 있다. 전자 부품/땜납 계면에 있어서도, 마찬가지로 접착 강도가 부족할 우려가 있다. 접착 강도의 관점에서 보다 바람직하게는, 땜납 전체의 체적에서 차지하는 도전 성분의 체적의 비율이 63％ 이상이고, 더욱 바람직하게는, 67％ 이상이다.

또, 본 발명이 구성하는 땜납은, 유리판에 형성된 도체와 전자 부품에 열융착된 상태로 납을 함유하지 않는 도전 성분과 완충 성분을 포함하여 이루어지고, 도전 성분의 비중에 대해서 땜납 전체의 비중이 70％ ∼ 93％ 이다. 본 발명이 이하의 비중으로 한정되는 것은 아니지만, 본 발명에서는 도전 성분의 비중은 약 7.0 ∼ 약 8.0, 완충 성분의 비중은 약 0 ∼ 약 2.0 이 바람직하다. 따라서, 상기 땜납 전체의 체적에서 차지하는 도전 성분의 체적의 비율을 도전 성분과 완충 성분의 비중으로 환산하면, 도전 성분의 비중에 대해서 땜납 전체의 비중이 70％ ∼ 93％ 가 되고, 이 비중의 비율은 상기 체적의 비율과 동일한 것을 의미하고 있다.

본 발명의 차량용 창유리로부터 땜납 부분을 잘라내어, 땜납 전체의 체적에 대한 도전 성분의 체적의 비율을 측정하려면, 완충 성분을 제거하는 등의 번거로움이 있지만, 이와 같이 비교적 용이하게 측정할 수 있는 땜납 전체의 비중과 도전 성분의 비중으로 표현함으로써, 본 발명을 보다 명확하게 표현할 수 있다. 따라서, 본 발명의 청구항 2 의 구성에 있어서도, 납땜 후의 냉각시의 수축에 의해 생기는 응력이 분산하고, 유리판의 표면에 발생하는 인장 응력이 저감될 수 있다. 그 결과, 유리판의 강도가 저하되는 것을 막는다.

유리판의 강도의 관점에서 보다 바람직하게는, 도전 성분의 비중에 대한 땜납 전체의 비중의 비율이 92％ 이하이고, 더욱 바람직하게는, 90％ 이하이다. 또, 접착 강도의 관점에서 보다 바람직하게는, 도전 성분의 비중에 대한 땜납 전체의 비중의 비율이 74％ 이상이고, 더욱 바람직하게는, 76％ 이상이다.

또, 본 발명을 구성하는 땜납은, 무연의 분말 땜납인 도전 성분과, 페이스트상 플럭스인 완충 성분을 포함하는 크림 땜납에 의해 생성된다. 납땜 후에는, 열융착한 분말 땜납 간에 다수의 간극이 생긴다. 그 간극 부분에 있는 공간이나 플럭스 수지가, 납땜 후의 냉각 과정에서 전자 부품이나 땜납이 수축했을 때에 변형함으로써, 수축에 의해 생기는 응력이 분산되고, 유리판의 표면에 발생하는 인장 응력이 저감된다. 그 결과, 유리판의 강도가 저하되는 것을 막는다. 또한 크림 땜납 중의 분말 땜납끼리의 결합과 플럭스의 고화에 의해, 유리판에 형성된 도체와 전자 부품이 강고하게 결합되어 있기 때문에, 접착 불량도 발생하지 않는다.

또, 분말 땜납의 평균 입자직경을 바람직하게는 5 ∼ 100㎛, 특히 바람직하게는 20 ∼ 60㎛ 로 함으로써, 납땜 후의 열융착한 분말 땜납 간에 생기는 간극의 크기가, 납땜 후의 냉각 과정의 수축을 흡수할 수 있는 적당한 크기로 할 수 있다. 또, 땜납의 산화 열화를 억제함과 함께, 가공하기 쉬운 크림 땜납이 된다.

나아가 분말 땜납의 고상선을 바람직하게는 150 ∼ 240℃ 로 함으로써, 제품으로서 실용상 문제없는 내열성을 가짐과 함께, 저온으로 납땜할 수 있기 때문에, 발생 응력 그 자체를 작게 할 수 있다.

또, Sn 이 주성분이 되는 무연 땜납을 이용하여 전자 부품을 유리판에 형성된 Ag 페이스트의 소성체에 납땜하면, Sn 이 Ag 페이스트의 소성체에 함유되는 Ag 와 과잉으로 반응하기 때문에, 은식 현상에 의해 접착 강도가 저하된다. 그러나, 본 발명과 같이, Sn-Ag계의 분말 땜납을 사용함으로써, 땜납 중에 Ag 를 함유하기 때문에, 은식 현상을 방지할 수 있다.

또한, Cu 를 함유함으로써 내히트사이클성이 향상하는 효과를 갖는다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명한다.

본 발명의 차량용 창유리는, 예를 들어 헤이즈를 없애는 디포거나 AM, FM, TV 등의 유리 안테나 등의 Ag 를 주성분으로 하는 Ag 페이스트의 소성체를 창유리 표면에 형성하고, 이 Ag 페이스트의 소성체와 전자 부품을 무연 땜납을 이용하여 납땜해, 이 전자 부품을 통해 라디오나 텔레비전의 증폭기 등에 접속된다.

본 발명의 차량용 창유리를 구성하는 땜납의 조성에 대해 이하에 설명한다. 본 발명을 구성하고 있는 땜납은, 무연의 분말 땜납과 페이스트상 플럭스를 포함하는 공지된 무연의 크림 땜납이 사용 가능하다.

플럭스로는, 상온에서 액상이어도 페이스트상이어도 되고, 또, 로진계, 비 (非)로진계의 어느 것이라도 되며, 특별히 한정되지 않는다.

플럭스의 기재로는 WW 로진, 중합 로진, 수소 첨가 로진은 물론, 로진 에스테르, 말레산 변성, 폴리에틸렌글리콜 등을 사용할 수 있다.

또, 플럭스의 용제로는, α-테르피네올, β-테르피네올, 헥실렌글리콜, 부틸카르비톨, 벤질알코올, 이소파르미틸알코올, 이소스테아릴알코올, 라우릴알코올 등의 알코올류, 이소부틸아디페이트, 디에틸프탈레이트, 디부틸프탈레이트, 부틸카르비톨아세테이트 등의 에스테르류를 사용할 수 있다.

또한, 플럭스의 활성제로는, 염화수소산 혹은 브롬화수소산의 아민염, 수용성 디카르복실산 혹은 그 아민염 등이 바람직하게 사용된다. 예를 들어, 메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, n-프로필아민, 디-n-프로필아민, 트리-n-프로필아민, 이소프로필아민, 디이소프로필아민, 트리이소프로필아민, 부틸아민, 디부틸아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 고리상 아민류 등의 비교적 탄소수가 작은 아민의 염화수소산 혹은 브롬화수소산염, 말론산, 숙신산, 글루탈산, 말레산, 푸말산, 아디프산, 젖산, 디글리콜산 또는 그들의 아민 염 등을 들 수 있다.

또, 분말 땜납으로는, 형상은 특별히 한정하지 않지만, 원구 (圓球), 타원구인 것을 예시할 수 있다. 원구의 경우는, 평균 직경 5 ∼ 100㎛ 인 것을 예시할 수 있다. 특히 산화 방지와 가공성의 점에서 평균 직경이 20 ∼ 60㎛ 인 것이 바람직하다. 또한, 분말 땜납의 조성에 대해서는, Sn-Ag계 합금, Sn-Ag-Cu계 합금이 바람직하다. Sn-Ag계 합금의 경우, Sn 이 96.0 ∼ 99.0질량％, Ag 가 1.0 ∼ 4.0질량％ 인 것을 사용할 수 있다. 또, 내히트 사이클성을 향상시키기 위해서 Cu 를 1.2질량％ 이하 함유시켜도 된다.

상기의 크림 땜납을 유리판에 형성된 Ag 페이스트의 소성체에 도포하고, 전자 부품, 예를 들어, 차 내측의 전자기기에 선이 연결된 전선의 커넥터용의 단자를, Ag 페이스트 상에 도포한 크림 땜납에 얹는다. 그리고, 크림 땜납을 향해, 열풍 발생기로부터 열풍을 내뿜어, 크림 땜납과 용융하고, Ag 페이스트의 소성체와 전자 부품을 고착시켜, 전기적으로 접속한다. 열풍은, 온도가 300 ∼ 500℃, 열풍 분사구와 크림 땜납의 거리가 10 ∼ 100㎜ 의 거리에서, 5 ∼ 40초간 내뿜는 것이 바람직하다. 이와 같이 가열함으로써, 크림 땜납 자체가 고온이 되지 않고, 유리 자체에도 국소적으로 고온이 되지 않기 때문에, 유리판에 큰 열응력이 발생하는 경우도 없고, 또, 유리판이 열충격으로 파손하는 것도 방지할 수 있다.

추가로, 분말 땜납을 열융착시킴으로써, 융착한 땜납에 간극이 생긴다. 그 간극 부분에 있는 공간 및 플럭스 수지가 변형함으로써, 단자 및 땜납의 열수축에 의해 발생하는 응력이 분산하게 되어, 유리판의 표면에 발생하는 인장 응력이 저감된다.

그 때문에, 본 발명에서 이용하는 크림 땜납은 상기 서술한 것으로 한정되는 것은 아니다. 크림 땜납 중의 분말 땜납의 평균 입자직경이 5 ∼ 100㎛ 이고, 조성에 Pb 를 함유하지 않고, 은식 현상을 일으키지 않는 것이면 사용할 수 있다.

또, 본 발명의 차량용 창유리를 구성하고 있는 땜납은, 땜납 전체의 체적에 대한 분말 땜납의 체적의 비율이 58 ∼ 93％, 즉 분말 땜납의 비중에 대한 땜납 전체의 비중의 비율이 70 ∼ 93％ 가 되지만, 이것은 상기 크림 땜납을 완전하게 경화시키지 않음으로써도 달성할 수 있다.

예를 들어, 크림 땜납을 열풍으로 경화하여, 완전 경화의 전에서 열풍을 멈추어도 된다. 이것은, 페이스트상 플럭스를 완전 경화시키지 않음으로써, 분말 땜납의 비중에 대한 땜납 전체의 비중의 비율을 70％ ∼ 93％ 로 하는 것이다. 70％ 미만에서는 땜납의 경화가 불충분하고, 단자가 땜납의 재료 파괴나 땜납/Ag계면에서 탈락한다. 또 93％ 를 초과하면, 완전 경화 상태에 대한 응력을 저감시키는 효과가 불충분하고, 단자가 유리의 표층 재료 파괴에 의해 탈락한다.

또, 반경화시킨 크림 땜납을 단자와 Ag 페이스트의 소성체의 사이에 배치하여, 열풍을 내뿜어 융착하는 방법이어도 된다. 이 경우, 형틀에 크림 땜납을 충전시키고, 이 형틀을 건조용 오븐에 넣어 건조시켜, 크림 땜납을 반경화시킨다. 건조 후, 단자의 베이스 부분의 형상에 맞추어 적당한 형상으로 절단한다. 반경화시킨 크림 땜납의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 단자의 형상에 대응시켜, 평평하게 형성하는 것이 균일한 경화를 시키는데 바람직하다.

건조 온도는, 분말 땜납이 용출하는 정도의 온도 이하에서, 크림 땜납 중의 용제를 기화시키는 온도이면, 형틀의 크기 등에 의해, 건조 시간에 적절하게 결정된다. 분말 땜납의 용해 온도보다 약 10℃ 낮은 온도가 효율적으로 바람직하다.

반경화시킨 크림 땜납을 경화시키지 않은 크림 땜납을 통해 단자의 베이스 부분에 부착하고, 이 단자를 유리 면의 Ag 페이스트의 소성체 상에 배치하고, 열풍에 의해 고착시킨다. 이 방법으로 본 발명의 차량용 창유리를 제조하면, 단자와의 접착 강도가 향상한다.

이하에, 본 발명의 실시예를 나타내지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다.

실시예 1

피접합재로서 100㎜×100㎜ 의 크기로 판두께가 3.5㎜ 인 유리판 (소다 라임 유리) 을 사용하였다. 이 유리판의 주연부 (周緣部) 의 표면에 Ag 페이스트를 프린트하여, 700℃ 까지 가열하였다. 유리판의 온도가 상온으로 내려갈 때까지 방치하여, 유리판 표면에 Ag 페이스트의 소성체를 형성시켰다. 이 Ag 페이스트의 소성체에, 금속분이 96.5％Sn-3.5％Ag 합금의 무연의 크림 땜납 RX203 (니혼 한다 (주) 제조) 을 0.3g 도포하고, 그 위에 접합면의 면적이 25㎟, 두께가 0.8㎜ 의 구리제의 단자를 얹어, 400℃ 의 열풍으로 열풍의 송풍구와 크림 땜납의 거리가 20㎜ 가 되도록 하여 20초간 가열하고, Ag 페이스트의 소성체와 단자를 접합하여, 단자 부착 유리판을 제작하였다.

실시예 2

열풍 가열 시간을 25초로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 단자 부착 유리판을 작성하였다.

실시예 3

열풍 가열 시간을 30초로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 단자 부착 유리판을 작성하였다.

비교예 1

열풍 가열 시간을 15초로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 단자 부착 유리판을 작성하였다.

비교예 2

열풍 가열 시간을 35초로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 단자 부착 유리판을 작성하였다.

땜납과 유리판과 접착 강도의 평가는, 납땜의 24시간 후에, 유리판의 면 직방향으로 단자를 잡아당겨, 푸시 풀게이지에 의해 단자가 벗겨졌을 때의 강도를 측정하였다.

또, 땜납 전체의 비중은, 땜납 부분을 잘라내 중량 측정한 후, 물을 넣은 메스 실린더를 이용하여 체적을 측정함으로써 구하였다. 그리고, 미리 측정해 둔 크림 땜납의 금속분의 비중과의 비율을 산출하였다.

이들의 결과를 표 1 에 나타낸다.

	땜납의 종류	열풍 온도	열풍 시간	비중의 비율	접착 강도	박리 모드
실시예1	크림	400℃	20초	74％	160N	유리 재료 파괴
실시예2	크림	400℃	25초	82％	190N	유리 재료 파괴
실시예3	크림	400℃	30초	93％	150N	유리 재료 파괴
비교예1	크림	400℃	15초	65％	40N	땜납 재료 파괴
비교예2	크림	400℃	35초	95％	70N	유리 재료 파괴

표 1 로부터, 본 발명의 실시예 1 ∼ 3 의 샘플은, 접착 강도가 양호하고, 비중이 본 발명의 범위 내에 있으면, 냉각 과정에 있어서 페이스트상 플럭스가 효과를 발휘하여, 접착 강도의 저하를 막고 있는 것을 알 수 있다. 한편, 비교예 1, 2 는, 접착 강도가 실시예에 비해 열등함을 알 수 있다.

본 발명에 이용하는 땜납은, 실 땜납보다 크림 땜납이 바람직한 것을 이하에 나타낸다. 실시예 1 은 상기 실시예 1 과 동일하다.

실시예 4

금속분이 96.5％Sn-3％Ag-0.5％Cu 합금의 무연의 크림 땜납 PF305 (니혼 한다 (주) 제조) 를 0.3g 도포한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 단자 부착 유리판을 제작하였다.

실시예 5

열풍에 의해 크림 땜납을 가열하는 대신에, 290℃ 로 설정한 땜납 인두를 직접 단자에 접촉시켜, 10초간 가열한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 단자 부착 유리판을 작성하였다.

비교예 3

금속분이 96.5％Sn-3.5％Ag 합금의 무연의 실땜납 #221 (니혼 한다 (주) 제조) 을 미리 단자의 뒤에 담아 실시예 1 과 마찬가지로 400℃ 의 열풍으로 15초간 가열하고, Ag 페이스트의 소성체와 단자를 접합하여, 단자 부착 유리판을 제작하였다. 그 외는 실시예 1 과 동일하다.

비교예 4

열풍에 의해 실땜납을 가열하는 대신에, 290℃ 로 설정한 땜납 인두를 직접 단자에 접촉시켜, 5초간 가열한 것 이외에는, 비교예 3 과 마찬가지로 하여, 단자 부착 유리판을 작성하였다.

땜납과 유리판의 접착 강도의 평가는, 납땜의 24시간 후에, 유리판의 면 직방향으로 단자를 잡아당겨, 푸시 풀게이지에 의해 단자가 벗겨졌을 때의 강도를 측정하였다.

또, 유리 파괴 강도 시험의 평가는, 납땜의 24시간 후에, 유리판의 Ag 페이스트의 소성체의 인쇄면측의 중앙을 선단이 직경 10㎜ 의 강구 (鋼球) 로 이루어지는 지그로 면 직방향으로 밀어넣어, 푸시 풀게이지에 의해 유리가 깨졌을 때의 강도를 측정하였다. 이들의 결과를 표 2 에 나타낸다.

	땜납의 종류	Sn	Ag	Cu	부착 방법			접착 강도	유리 파괴 강도
실시예1	크림	96.5	3.5	0	열풍			160N	340N
실시예4	크림	96.5	3	0.5	열풍			150N	320N
실시예5	크림	96.5	3.5	0	인두			150N	310N
비교예3	실	96.5	3.5	0	열풍			120N	270N
비교예4	실	96.5	3.5	0	인두			120N	200N

표 2 로부터, 본 발명의 실시예 1, 4, 5 의 샘플은, 접착 강도 및 유리 파괴 강도 모두 양호하다. 한편, 고형 타입의 실땜납을 이용한 비교예 3, 4 는, 유리 파괴 강도가 실시예에 비해 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.

차량용 창유리, 특히 자동차용 창유리에 있어서, 종래, 전자 부품과 자동차용 창유리의 표면에 형성된 도체를 무연의 땜납을 이용하여 고착하는 것은, 접착 강도, 유리의 강도 저하의 문제가 있어, 실용화되어 있지 않았다. 그것이, 본 발명에 의해, 전자 부품과 도체의 고착에 사용되는 땜납을 무연화할 수 있다.

또한, 2004년 8월 10일에 출원된 일본 특허출원 2004-233407호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 및 요약서의 전 내용을 여기에 인용해, 본 발명의 명세서의 개시로서 도입하는 것이다.

Claims (7)

1. 유리판과, 그 유리판에 형성된 도체와, 그 도체에 땜납을 통해 전기적으로 접속된 전자 부품을 구비한 차량용 창유리에 있어서, 상기 땜납은 납을 함유하지 않는 도전 성분과 완충 성분을 포함하여 이루어지고, 납땜 후에 땜납에 다수의 간극이 형성되며, 상기 땜납 전체의 체적에 대한 상기 도전 성분의 체적의 비율이 58 ∼ 93％ 인 것을 특징으로 하는 차량용 창유리.
2. 유리판과, 그 유리판에 형성된 도체와, 그 도체에 땜납을 통해 전기적으로 접속된 전자 부품을 구비한 차량용 창유리에 있어서, 상기 땜납은 납을 함유하지 않는 도전 성분과 완충 성분을 포함하여 이루어지고, 납땜 후에 땜납에 다수의 간극이 형성되며, 상기 도전 성분의 비중에 대한 상기 땜납 전체의 비중의 비율이 70 ∼ 93％ 인 것을 특징으로 하는 차량용 창유리.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 땜납은, 무연의 분말 땜납인 상기 도전 성분과, 페이스트상 플럭스인 상기 완충 성분을 포함하는 크림 땜납에 의해 생성된 차량용 창유리.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 분말 땜납은, 입자직경이 5 ∼ 100㎛ 인 차량용 창유리.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 분말 땜납은, 고상선 (固相線) 이 150 ∼ 240℃ 인 차량용 창유리.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 분말 땜납은, 실질적으로 Sn 을 96.0 ∼ 99.0질량％ 함유하고, 또한 Ag 를 1.0 ∼ 4.0질량％ 함유하는 차량용 창유리.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 분말 땜납은, 추가로 1.2질량％ 이하의 Cu 를 함유하는 차량용 창유리.