KR101768836B1

KR101768836B1 - 전기 연결 요소를 갖춘 창유리의 제조 방법

Info

Publication number: KR101768836B1
Application number: KR1020167031166A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 슐라릅; 베른하르트 레울; 밋자 라테익작; 로타르 레스메이스터
Original assignee: 쌩-고벵 글래스 프랑스
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2017-08-16
Also published as: EA027655B1; PL2729277T3; ES2820427T3; WO2013004434A1; KR20160133570A; EP2729277B1; MX346351B; HUE052512T2; JP6021906B2; MX2013015237A; CN103347644B; BR112013030696B1; BR112013030696A2; CN103347644A; US9425517B2; US20140158424A1; EP2729277A1; EA201490205A1; JP2014525836A; KR20140030275A

Abstract

본 발명은 a) 플럭스(7)를 수용하는 적어도 하나의 리세스(6)를 가지는 솔더링 화합물(4)을 연결 요소(3)의 적어도 하나의 접촉면(8)에 적용하고, b) 기판(1) 상의 전기 도전성 구조물(2)의 영역 상에 연결 요소(3)를 솔더링 화합물(4)에 걸쳐 배열하고, c) 열을 도입하면서 솔더링 화합물(4)에 의해 전기 도전성 구조물(2)에 연결 요소(3)를 연결하는, 적어도 하나의 전기 연결 요소를 갖춘 창유리의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

전기 연결 요소를 갖춘 창유리의 제조 방법 {METHOD FOR PRODUCING A PANE HAVING AN ELECTRICAL CONNECTION ELEMENT}

본 발명은 전기 연결 요소를 구비한 창유리의 경제적, 친환경적 제조 방법, 전기 연결 요소 및 창유리의 용도에 관한 것이다.

본 발명은 또한 예컨대 가열 도체 또는 안테나 도체와 같은 전기 도전성 구조물을 갖춘 자동차용 전기 연결 요소를 갖춘 창유리의 제조 방법에 관한 것이다. 전기 도전성 구조물은 통상 솔더온(soldered-on) 전기 연결 요소를 통해 차내 전기 시스템에 연결된다. 사용되는 재료의 상이한 열팽창 계수로 인해 창유리를 변형시키는 기계적 응력이 발생하여 제조 및 작동 중에 창유리의 파손을 초래할 수 있다.

납 함유 솔더는 소성 변형에 의해 전기 연결 요소와 창유리 간에 발생하는 기계적 응력을 상쇄할 수 있는 높은 연성을 가진다. 또한, 높은 연성으로 인해 솔더링 공정 전에 플럭스 코어 주위에 납 함유 솔더 재료를 형성하는 것이 가능해진다. 그러나 폐차처리지침(End of Life Vehicles Directive) 2000/53/EC 때문에 유럽 공동체 내에서는 납 함유 솔더를 무연 솔더로 대체해야 한다. 해당 지침은 간단하게 약어 ELV(End of Life Vehicles)로 지칭된다. 해당 지침의 목적은 일회용 전자제품의 대량 증가로 인해 심각한 문제를 야기할 수 있는 구성요소를 제품에 사용하지 못하도록 금지하는 것이다. 규제 대상 물질로는 납, 수은 및 카드뮴이 있다. 이는 무엇보다도 유리 상에 전기적 용도로 무연 솔더링 재료의 구현 및 대응하는 대체재의 도입과 관련이 있다.

EP 1 942 703 A2는 자동차 창유리 관련 전기 연결 요소로서, 창유리와 전기 연결 요소 간의 열팽창계수의 차이는 5×10^-6/℃ 미만이고 연결 요소는 주로 티타늄을 함유하는 전기 연결 요소를 개시한다. 적절한 기계적 안정성과 가공성이 가능하도록 과량의 솔더 재료를 사용하는 방식이 제시된다. 과량의 솔더 재료는 연결 요소와 전기 도전성 구조물 사이의 사이 공간으로부터 유출된다. 과량의 솔더 재료로 인해 창유리의 기계적 응력이 증가한다. 이 기계적 응력은 결국 창유리의 파손을 초래한다.

솔더링을 위해 플럭스가 솔더 재료에 첨가된다. 플럭스는 화학 반응을 통해 연결 대상 표면의 산화물을 제거하고 솔더링 공정 중에 산화물이 새로 형성되는 것을 방지한다. 또한, 플럭스는 액체 솔더의 표면 장력을 감소시킨다. 높은 연성으로 인해 납 함유 솔더는 플럭스의 스트랜드 주위에 배치될 수 있다. 솔더 재료와 플럭스는 함께 분배될 수 있다. 플럭스 코어는 대기 중의 산소에 의한 산화로부터 보호된다. 또한, 플럭스는 솔더 재료의 수송 중에 소실되지 않는다.

다수의 무연 솔더는 플럭스 코어 주위에 배치될 수 없다. 예컨대 다수의 비스무트 함유 솔더는 지나치게 취성이고 다수의 인듐 함유 솔더는 지나치게 연성이어서 플럭스 코어 주위에 형성될 수 없다. 종래 기술에 따르면, 이 경우에는 플럭스가 솔더링 공정 전에 솔더 재료의 표면에 도포된다. 따라서, 플럭스는 대기의 영향으로부터 보호되지 못하여 예컨대 마모에 의해 솔더 재료의 수송 중에 소실될 수 있다. 또한, 솔더 재료에 도포될 수 있는 플럭스의 양이 제한된다.

DE 29722028 U1을 통해 사전 분배형 솔더 재료가 마련되는 전기 연결 요소가 공지되어 있다. 플럭스는 솔더 재료부의 내부에 배치된다. 플럭스 저장부를 내부에 갖춘 이런 솔더 재료부는 고가의 제조 공정을 필요로 한다. 또한, 다수의 무연 솔더 재료의 경우에는 종래의 플럭스 코어 주위에 솔더 재료를 형성할 때와 마찬가지로 그의 취성 및 연성으로 인해 동일한 문제가 발생한다. EP 1508941 A2를 통해, 슬리브 형상 솔더 재료로서 플럭스가 슬리브 내부에 배치되는 솔더 재료가 공지되어 있다. DE 102004057630 B3는 일체형 플럭스를 수용하는 무연 솔더 저장부를 개시한다. 그러나 플럭스를 유리하게 일체화하는 방법에 대한 설명은 없다.

본 발명의 일 목적은 전기 연결 요소를 갖춘 창유리의 경제적, 친환경적 제조 방법을 제공하여 창유리의 임계 기계적 응력을 방지하고 솔더 재료의 수송 중에 플럭스의 소실을 방지하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 창유리에 연결될 수 있는 전기 연결 요소를 제공하여 창유리의 임계 기계적 응력을 방지하는 것이다.

본 발명의 목적은 독립항 제1항에 따른 방법을 사용하여 본 발명에 의해 달성된다. 바람직한 실시형태는 종속항에 제시된다.

본 발명에 따른 적어도 하나의 연결 요소를 갖춘 창유리의 제조 방법은,

a) 연결 요소의 적어도 하나의 접촉 표면에 플럭스를 수용하는 적어도 하나의 리세스를 가지는 솔더 재료를 도포하는 단계와,

b) 기판 상의 전기 도전성 구조물의 부분 상에서 연결 요소를 솔더 재료에 걸쳐 배치하는 단계와,

c) 열을 투입하면서 솔더 재료에 의해 전기 도전성 구조물에 연결 요소를 연결하는 단계를 포함한다.

솔더 재료는 바람직하게는 소판으로서 형성된다. 솔더 재료는 서로 대향하는 두 접촉면을 가지며, 두 접촉면 중 하나를 통해 연결 요소의 접촉 표면에 연결된다. 솔더 재료는 타측 접촉면을 통해 기판 상의 전기 도전성 구조물과 접촉한다. 제1 접촉면은 바람직하게는 편평하거나 적어도 하나의 편평한 부분을 가진다. 솔더 재료의 리세스는 제2 접촉면의 부분을 통해 도입된다. 따라서, 리세스는 그 표면이 솔더 재료 내로 도입되며, 그 결과 솔더 재료의 제2 접촉면의 만입부로서 구현된다. 리세스가 솔더 재료 내로 도입되지 않는 제2 접촉면의 부분은 바람직하게는 편평하다. 솔더 재료는 제1 접촉면이나 제2 접촉면을 통해 연결 요소의 접촉 표면에 연결될 수 있다.

복수의 리세스가 제2 접촉면의 복수의 부분을 통해 솔더 재료 내로 도입될 수도 있다. 이렇게 하여 플럭스는 솔더 재료에 걸쳐 유리하게 분배될 수 있다. 솔더 재료는 예컨대 2개 내지 10개의 리세스를 가질 수 있다.

솔더 재료의 접촉면은 예컨대 직사각형, 난원형, 타원형, 원형, 모서리가 둥근 직사각형, 또는 두 개의 반원이 대향하는 양변에 배치되는 직사각형일 수 있다. 바람직하게는, 접촉면은 연결 요소의 접촉 표면과 동일한 형상을 가진다. 솔더 재료의 각각의 접촉면의 길이와 폭은 바람직하게는 연결 요소의 접촉면의 길이와 폭 이하이다. 솔더 재료의 접촉면의 길이와 폭은 특히 바람직하게는 연결 요소의 접촉 표면의 길이와 폭보다 0.1 mm 내지 3 mm만큼 작고, 아주 특히 바람직하게는 0.5 mm 내지 1 mm만큼 작다. 두 접촉면 사이의 솔더 재료의 층 두께는 바람직하게는 0.1 mm 내지 0.5 mm, 특히 바람직하게는 0.2 mm 내지 0.4 mm, 아주 특히 바람직하게는 0.3 mm 내지 0.4 mm이다.

리세스가 솔더 재료 내로 도입되는 솔더 재료의 제2 접촉면의 부분은 접촉면의 편평한 부분에 의해 접촉면의 평면에서 완전히 둘러싸일 수 있다. 상기 부분의 길이와 폭은 바람직하게는 0.1 mm 내지 23 mm, 특히 바람직하게는 0.2 mm 내지 7 mm이다.

본 발명의 대안적인 실시형태에서, 리세스가 솔더 재료 내로 도입되는 제2 접촉면의 부분은 접촉면의 일측 가장자리에서 접촉면의 타측 가장자리까지 형성된다. 리세스가 솔더 재료 내로 도입되는 솔더 재료의 제2 접촉면의 부분은 예컨대 직사각형, 난원형, 타원형, 원형 또는 이들의 조합일 수 있다.

각각의 리세스는 솔더 재료의 접촉면에 수직한 단면에서 적어도 직사각형 형상을 가진다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 각각의 리세스는 솔더 재료의 접촉면에 수직한 단면에서 적어도 사다리꼴, 삼각형, 난원호, 타원호 또는 원호의 형상을 가진다. 리세스가 도입되는 솔더 재료의 접촉면에 평행한 각각의 리세스의 단면적은 이 접촉면으로부터 멀어질수록 작아진다. 이는 소판의 가장자리 영역에서 솔더 재료의 안정성과 관련하여 특히 유리하다.

대안으로서, 리세스가 도입되는 솔더 재료의 접촉면에 평행한 각각의 리세스의 단면적은 이 접촉면으로부터 멀어질수록 커진다. 이는 리세스 내의 플럭스의 안정성과 관련하여 특히 유리하다. 플럭스가 리세스로부터 이탈되기가 더 어려워진다.

리세스의 깊이는 바람직하게는 0.02 mm 내지 0.3 mm, 특히 바람직하게는 0.05 mm 내지 0.25 mm이다. 본 발명의 유리한 실시형태에서는, 복수의 리세스가 솔더 재료 내로 도입되며 리세스 중 적어도 몇몇은 상이한 깊이를 가진다. 솔더 재료의 접촉면의 가장자리와 리세스 간의 최단 거리가 커질수록 리세스의 깊이는 커진다. 이는 소판의 가장자리 영역에서 솔더 재료의 안정성과 관련하여 특히 유리하다.

리세스는 바람직하게는 압연(rolling)에 의해 솔더 재료 내로 도입된다. 대안으로서, 리세스는 바람직하게는 압입(pressing in)에 의해, 특히 바람직하게는 엠보싱 또는 밀링에 의해 솔더 재료 내로 도입된다.

본 발명에 따른 방법에서, 전기 연결 요소에는 적어도 하나의 접촉 표면이 마련되고 솔더 재료는 접촉 표면에 배치되고 적어도 하나의 리세스가 솔더 재료에 배치되며 적어도 하나의 플럭스가 리세스에 배치된다.

이른 위한 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시형태에서, 솔더 재료는 두 개의 접촉면, 적어도 하나의 리세스 및 소정의 층 두께와 체적을 갖는 소판으로서 먼저 형성된다. 특히 바람직하게는, 솔더 재료는 두 개의 롤러 사이에서 스트립을 형성하도록 압연되며, 일측 롤러의 표면은 적어도 하나의 리세스가 롤러에 대면하는 솔더 재료의 표면 중 하나에 도입되도록 하는 구조로 구성된다. 솔더 재료의 소판은 리세스를 갖춘 스트립을 절단하거나 스탬핑하여 획득된다.

대안으로서, 솔더 재료는 롤러에 대면하는 표면이 편평한 스트립을 형성하도록 압연될 수 있으며, 솔더 재료의 소판은 스트립으로부터 절단되거나 스탬핑될 수 있다. 그 후, 리세스가 솔더 재료 내로 도입되며, 바람직하게는 압입되고, 특히 바람직하게는 엠보싱된다. 플럭스는 리세스가 도입되는 솔더 재료의 접촉면에 도포되고 적어도 리세스에 배치된다. 리세스는 플럭스로 완전히 또는 부분적으로 충전된다. 그 후, 솔더 재료는 두 접촉면 중 하나를 통해 연결 요소의 접촉 표면에 배치된다.

본 발명에 따른 방법의 대안적인 바람직한 실시형태에서, 솔더 재료는 두 개의 접촉면, 적어도 하나의 리세스, 소정의 층 두께 및 체적을 갖는 소판으로서 먼저 형성된다. 그 후, 솔더 재료는 리세스가 솔더 재료 내로 도입되지 않는 접촉면을 통해 연결 요소의 접촉 표면에 배치된다. 그 후, 플럭스는 리세스가 도입되는 솔더 재료의 접촉면에 도포되고 적어도 리세스에 배치된다.

본 발명에 따른 방법의 대안적인 바람직한 실시형태에서, 솔더 재료는 두 개의 접촉면, 적어도 하나의 리세스, 소정의 층 두께 및 체적을 갖는 소판으로서 먼저 형성되며, 그 과정에서 플럭스가 적어도 리세스에 배치된다. 특히 바람직하게는, 솔더 재료는 스트립을 형성하도록 두 개의 롤러 사이에서 압연되며, 일측 롤러의 표면은 롤러에 대면하는 솔더 재료의 표면 중 하나에 적어도 하나의 리세스가 도입되도록 하는 구조로 구성된다. 플럭스는 리세스가 도입되는 솔더 재료의 표면에 도포되고 적어도 리세스에 배치된다. 그 후, 솔더 재료의 소판이 리세스를 갖춘 스트립을 예컨대 절단하거나 스탬핑하여 획득된다. 그 후, 플럭스를 갖는 솔더 재료가 연결 요소의 접촉 표면에 배치된다.

본 발명에 따른 방법의 대안적인 바람직한 실시형태에서, 솔더 재료는 두 개의 접촉면, 소정의 층 두께 및 체적을 갖는 소판으로서 먼저 형성된다. 특히 바람직하게는, 솔더 재료는 스트립을 형성하도록 두 개의 롤러 사이에 압연되며, 롤러에 대면하는 솔더 재료의 표면은 편평하게 형성된다. 솔더 재료의 소판은 예컨대 스트립을 절단하거나 스탬핑하여 획득된다. 그 후, 솔더 재료는 연결 요소의 접촉 표면에 배치되며 이어서 적어도 하나의 리세스가 솔더 재료의 접촉 표면 반대편 접촉면 내로 바람직하게는 엠보싱에 의해 도입된다. 그 후, 플럭스는 리세스가 도입되는 솔더 재료의 접촉면에 도포되고 적어도 리세스에 배치된다.

본 발명에 따른 대안적인 바람직한 실시형태에서, 솔더 재료는 두 개의 접촉면, 소정의 층 두께 및 체적을 갖는 소판으로서 먼저 형성된다. 그 후, 솔더 재료는 연결 요소의 접촉 표면에 배치되며, 동시에 적어도 하나의 리세스가 솔더 재료의 접촉 표면 반대편 접촉면 내로 도입된다. 특히 바람직하게는, 솔더 재료는 엠보싱 펀치에 의해 접촉 표면에 가압된다. 그 후, 플럭스는 리세스가 도입되는 솔더 재료의 접촉면에 도포되고 적어도 리세스에 배치된다.

복수의 연결 요소가 솔더 재료의 도포 중에 체인 형상으로 서로 연결될 수 있다. 개개의 연결 요소는 솔더 재료의 도포 후에 체인에서 분리된다. 리세스는 서로 연결된 연결 요소에 솔더 재료를 도포하기 전에 솔더 재료 내로 도입될 수 있다. 대안으로서, 리세스는 서로 연결된 연결 요소에 솔더 재료를 도포한 후에 또는 개개의 연결 요소가 체인에서 분리된 후에 솔더 재료 내로 도입될 수 있다.

본 발명의 장점은 플럭스가 적어도 솔더 재료의 리세스에 배치된다는 사실에서 기인하는 것이다. 따라서, 리세스는 플럭스 저장부로서의 역할을 한다. 저장부 내의 플럭스는 연결 요소의 수송 중에 예컨대 마모에 의한 소실로부터 보호된다. 또한, 리세스에 의해 솔더 재료의 표면이 확대된다. 따라서, 보다 많은 양의 플럭스가 솔더 재료에 배치될 수 있다.

솔더 재료는 연결 요소의 접촉 표면에 가압됨으로써 도포되거나 연결 요소의 접촉 표면에 점형태로 솔더링됨으로써 도포될 수 있다.

본 발명의 대안적인 실시형태에서는, 적어도 하나의 만입부가 접촉 표면의 영역에서 연결 요소 내로 도입된다. 접촉 표면에 평행한 만입부의 단면적은 접촉 표면으로부터 멀어질수록 적어도 만입부의 부분에서 증가한다. 만입부는 바람직하게는 0.05 mm 내지 0.5 mm, 특히 바람직하게는 0.1 mm 내지 0.3 mm의 깊이를 가진다. 적어도 하나의 융기부(bulge)가 솔더 재료의 제1 접촉면에 배치된다. 단면 형상과 단면적은 융기부가 연결 요소의 만입부의 최소 단면적을 통해 만입부 내로 완전히 삽입될 수 있도록 선택된다. 융기부의 높이는 만입부의 깊이보다 크다. 바람직하게는, 융기부의 높이는 0.1 mm 내지 0.7 mm, 특히 바람직하게는 0.15 mm 내지 0.5 mm이다. 융기부의 체적은 만입부의 체적 이하이다. 융기부는 예컨대 직육면체, 정육면체, 원통, 피라미드, 회전 타원체의 세그먼트 또는 구체의 세그먼트로 형성될 수 있다. 연결을 위해, 솔더 재료는 제1 접촉면을 통해 연결 요소의 접촉 표면에 가압되며, 솔더 재료의 융기부는 연결 요소의 만입부에 배치된다. 솔더 재료를 가압하는 동안, 융기부의 최대 단면적이 만입부의 최소 단면적보다 커지도록 융기부의 형상이 만입부 내에서 변화한다. 따라서, 연결 요소에 대한 솔더 재료의 연결은 내구적으로 안정적이다. 플럭스는 솔더 재료에 연결 요소를 연결하기 전에 연결 요소의 만입부에 배치될 수 있다.

본 발명의 대안적인 실시형태에서, 연결 요소의 접촉 표면의 적어도 일 부분은 톱니형 프로파일을 가진다. 바람직하게는, 접촉 표면의 부분은 2열 이상의 톱니형 프로파일로 구성되며, 인접하는 두 열의 톱니 프로파일은 반대 방향으로 형성된다. 접촉 표면에 솔더 재료를 가압함으로써 솔더 재료는 접촉 표면의 톱니형 프로파일 내로 접촉면에 대해 경사진다(tilted). 이로 인해 솔더 재료와 연결 요소 간의 연결이 내구적으로 안정적이 된다. 솔더 재료에 연결 요소를 연결하기 전에 플럭스가 연결 요소의 톱니형 프로파일에 배치될 수 있다.

본 발명의 유리한 실시형태에서, 연결 요소는 접촉 표면을 통해 전기 도전성 구조물의 부분의 전체 표면에 연결된다. 접촉 표면의 형상은 바람직하게는 모서리를 갖지 않는다. 이는 창유리의 임계 인장 응력을 최소화하는 것과 관련하여 특히 유리하다. 접촉 표면은 예컨대 난원형, 바람직하게는 타원형, 특히 원형 구조를 가진다. 대안으로서, 접촉 표면은 볼록 다각형 형상, 바람직하게는 모서리가 둥근 직사각형 형상일 수 있으며, 둥근 모서리는 0.5 mm보다 큰 곡률 반경(r), 바람직하게는 1 mm보다 큰 곡률 반경을 가진다. 대안으로서, 접촉 표면은 두 개의 반원이 대향하는 양변에 배치되는 직사각형으로 구현될 수 있다.

본 발명의 다른 유리한 실시형태에서, 연결 요소는 두 개의 접촉 표면을 통해 전기 도전성 구조물의 부분에 연결되며, 접촉면은 브리지를 통해 서로 연결된다. 각각의 접촉 표면은 예컨대 직사각형으로 형성될 수 있다. 대안으로서, 각각의 두 접촉 표면의 형상은 중심각이 90° 내지 360°, 바람직하게는 140° 내지 360°, 예컨대 180° 내지 330° 이거나 200° 내지 330°인 적어도 하나의 난원호, 타원호 또는 원호를 가질 수 있다. 각각의 접촉 표면은 난원형, 바람직하게는 타원형 구조를 가질 수 있다. 특히 바람직하게는, 각각의 접촉 표면은 원으로 형성된다. 대안으로서, 각각의 접촉 표면은 중심각이 적어도 180°, 바람직하게는 적어도 200°, 특히 바람직하게는 적어도 220°, 아주 특히 바람직하게는 적어도 230°인 원호로 형성된다. 원호는 예컨대 180° 내지 350°, 바람직하게는 200° 내지 330°, 특히 바람직하게는 210° 내지 310°의 중심각을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 연결 요소의 다른 유리한 실시형태에서, 각각의 접촉 표면은 두 개의 반난원, 바람직하게는 반타원, 특히 바람직하게는 반원이 대향하는 양변에 배열되는 직사각형으로 구성된다.

연결 요소는 평면도에서 예컨대 바람직하게는 1 mm 내지 50 mm의 길이와 폭, 특히 바람직하게는 2 mm 내지 30 mm의 길이와 폭, 아주 특히 바람직하게는 2 mm 내지 8 mm의 폭과 10 mm 내지 24 mm의 길이를 가진다.

브리지에 의해 서로 연결되는 두 접촉 표면은 예컨대 바람직하게는 1 mm 내지 15 mm의 길이와 폭, 특히 바람직하게는 2 mm 내지 8 mm의 길이와 폭을 가진다.

접촉 표면 사이의 브리지는 바람직하게는 여러 세그먼트에서 편평하게 형성된다. "편평"하다는 것은 연결 요소의 저부가 하나의 평면을 형성한다는 것을 의미한다. 접촉 표면에 바로 인접한 브리지의 편평한 세그먼트 각각의 저부와 기판 표면 간의 각도는 90° 이하, 바람직하게는 1° 내지 85°, 특히 바람직하게는 3° 내지 60°이다. 브리지는 접촉 표면에 인접한 각각의 편평한 세그먼트가 바로 인접한 접촉 표면에서 멀어지는 방향으로 경사지도록 형성된다. 브리지는 만곡될 수도 있다. 브리지는 단일한 만곡 방향과 난원호 프로파일, 바람직하게는 타원호 프로파일, 특히 바람직하게는 원호 프로파일을 가질 수 있다. 연결 요소의 길이가 24 mm일 경우 원호의 곡률 반경은 예컨대 바람직하게는 5 mm 내지 15 mm이다. 브리지의 만곡 방향은 변경될 수도 있다. 브리지는 폭이 일정할 필요는 없다.

솔더 재료는 바람직하게는 무연으로, 즉 납을 함유하지 않는다. 이는 본 발명에 따른 전기 연결 요소를 갖춘 창유리가 환경에 미치는 영향과 관련하여 특히 유리하다. 일반적으로, 무연 솔더 재료는 납 함유 솔더 재료와는 달리 플럭스 코어 주위에 형성될 수 없다. 따라서, 플럭스를 수용하기 위한 솔더 재료 내의 본 발명에 따른 리세스는 무연 솔더 재료의 경우에 특히 유리하다. 본 발명에 따른 솔더 재료는 바람직하게는 주석 및 비스무트, 인듐, 아연, 구리, 은 또는 이들의 조성물을 포함한다. 본 발명에 따른 솔더 조성물 중 주석의 비율은 3 wt% 내지 99.5 wt%, 바람직하게는 10 wt% 내지 95.5 wt%, 특히 바람직하게는 15 wt% 내지 60 wt%이다. 본 발명에 따른 솔더 조성물 중 비스무트, 인듐, 아연, 구리, 은 또는 이들의 조성물의 비율은 0.5 wt% 내지 97 wt%, 바람직하게는 10 wt% 내지 67 wt%이며, 비스무트, 인듐, 아연, 구리 또는 은의 비율은 각각 0 wt%일 수 있다. 본 발명에 따른 솔더 조성물은 0 wt% 내지 5 wt%의 비율로 니켈, 게르마늄, 알루미늄 또는 인을 함유할 수 있다. 본 발명에 따른 솔더 조성물은 Bi₄₀Sn₅₇Ag₃, Sn₄₀Bi₅₇Ag₃, Bi₅₉Sn₄₀Ag₁, Bi₅₇Sn₄₂Ag₁, In₉₇Ag₃, Sn₉₅ _. ₅Ag₃ _. ₈Cu₀ _.7, Bi₆₇In₃₃, Bi₃₃In₅₀Sn₁₇, Sn₇₇ _. ₂In₂₀Ag₂ _.8, Sn₉₅Ag₄Cu₁, Sn₉₉Cu₁, Sn_96.5Ag_3.5 또는 이들의 혼합물을 함유한다.

본 발명에 따른 플럭스는 솔더 재료에 도포시 바람직하게는 용매에 용해된다. 플럭스의 용액은 바람직하게는 적어도 50 wt% 내지 95 wt%의 용매, 바람직하게는 알코올, 특히 바람직하게는 프로판-2-올 또는 에탄올과, 0 wt% 내지 30 wt%의 콜로포늄과, 0 wt% 내지 5 wt%의 디카르복실산과, 0 wt% 내지 8 wt%의 테르펜, 바람직하게는 오렌지 테르펜과, 0 wt% 내지 7 wt%의 용매 나프타를 함유한다. 플럭스 용액은 추가적인 첨가제, 예컨대 알코올, 수지 및/또는 할로겐화물을 함유할 수 있다. 솔더 재료에 도포된 후, 용매는 바람직하게는 증발에 의해 제거된다. 솔더 재료와 플러그를 합한 총량 중 플럭스의 비율은 0.1 wt% 내지 5 wt%, 바람직하게는 0.3 wt% 내지 4 wt%, 특히 바람직하게는 0.5 wt% 내지 3 wt%이다.

본 발명에 따른 솔더의 층 두께는 바람직하게는 3.0×10^-4 m 미만이다. 솔더링 공정 후에, 솔더 재료는 연결 요소와 전기 도전성 구조물 사이의 사이 공간으로부터 1 mm 미만의 유출폭으로 유출된다. 바람직한 실시형태에서, 최대 유출폭은 바람직하게는 0.5 mm 미만, 특히 거의 0 mm이다. 이는 창유리의 기계적 응력의 저감, 연결 요소의 접착력 및 솔더의 양의 저감과 관련하여 특히 유리하다.

최대 유출폭은 솔더 재료의 층 두께가 50 ㎛ 미만으로 감소하는 솔더 재료의 크로스오버 포인트와 연결 요소의 외측 가장자리 사이의 거리로 정의된다. 최대 유출폭은 솔더링 공정 후에 고화된 솔더 재료를 대상으로 측정된다.

바람직한 최대 유출폭은 연결 요소와 전기 도전성 구조물 사이의 수직 거리와 솔더 재료의 체적을 적절히 선택함으로써 획득되는데, 이는 간단한 실험을 통해 결정할 수 있다. 연결 요소와 전기 도전성 구조물 간의 수직 거리는 적절한 프로세스 공구, 예컨대 이격자가 합체된 공구에 의해 사전에 설정될 수 있다.

최대 유출폭은 심지어는 네거티브(negative)형일 수도 있는데, 즉 연결 요소와 전기 도전성 구조물에 의해 형성되는 사이 공간 내로 후퇴할 수 있다.

본 발명의 유리한 실시형태에서, 최대 유출폭은 전기 연결 요소와 전기 도전성 구조물에 의해 형성되는 사이 공간 내에 오목한 초승달 모양(meniscus)으로 후퇴한다. 오목한 초승달 모양은 예컨대 솔더링 공정 중에 솔더가 아직 유체로 존재하는 동안 이격자와 도전성 구조물 사이의 수직 거리를 증가시킴으로써 생성된다.

기판은 바람직하게는 유리, 특히 바람직하게는 판 유리, 플로트 유리, 석영 유리, 붕규산염 유리, 소다 석회 유리를 함유한다. 대안적인 바람직한 실시형태에서, 기판은 폴리머, 특히 바람직하게는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트 및/또는 이들의 혼합물을 함유한다.

기판은 제1 열팽창계수를 가진다. 제1 열팽창계수는 바람직하게는 8×10^-6/℃ 내지 9×10^-6/℃이다. 기판은 바람직하게는 0℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 바람직하게는 8.3×10^-6/℃ 내지 9×10^-6/℃의 열팽창 계수를 가지는 유리를 함유한다.

본 발명의 목적은 또한

- 솔더 재료가 접촉 표면 상에 배치되고,

- 적어도 하나의 리세스가 솔더 재료에 배치되고,

- 플럭스가 적어도 리세스 내에 배치되는, 적어도 하나의 접촉 표면을 갖는 전기 연결 요소에 의해 달성된다.

리세스는 플럭스로 완전히 또는 부분적으로 충전된다.

하나 또는 복수의 만입부가 접촉 표면의 영역에서 연결 요소 내로 도입될 수 있다. 만입부는 플럭스로 완전히 또는 부분적으로 충전될 수 있다.

본 발명에 따른 연결 요소는 바람직하게는 적어도 철-니켈 합금, 철-니켈-코발트 합금 또는 철-크롬 합금을 함유한다.

본 발명에 따른 연결 요소는 바람직하게는 적어도 50 wt% 내지 89.5 wt%의 철, 0 wt% 내지 50 wt%의 니켈, 0 wt% 내지 20 wt%의 크롬, 0 wt% 내지 20 wt%의 코발트, 0 wt% 내지 1.5 wt%의 마그네슘, 0 wt% 내지 1 wt%의 규소, 0 wt% 내지 1 wt%의 탄소, 0 wt% 내지 2 wt%의 망간, 0 wt% 내지 5 wt%의 몰리브덴, 0 wt% 내지 1 wt%의 티타늄, 0 wt% 내지 1 wt%의 니오븀, 0 wt% 내지 1 wt%의 바나듐, 0 wt% 내지 1 wt%의 알루미늄 및/또는 0 wt% 내지 1 wt%의 텅스텐을 함유한다.

연결 요소는 제2 열팽창계수를 가진다. 본 발명의 유리한 실시형태에서, 제1 열팽창계수와 제2 열팽창계수 간의 차이는 5×10^-6/℃ 이상이다. 이 경우, 제2 열팽창계수는 0℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 바람직하게는 0.1×10^-6/℃ 내지 4×10^-6/℃, 특히 바람직하게는 0.3×10^-6/℃ 내지 3×10^-6/℃이다.

본 발명에 따른 연결 요소는 바람직하게는 적어도 50 wt% 내지 75 wt%의 철, 25 wt% 내지 50 wt%의 니켈, 0 wt% 내지 20 wt%의 코발트, 0 wt% 내지 1.5 wt%의 마그네슘, 0 wt% 내지 1 wt%의 규소, 0 wt% 내지 1 wt%의 탄소 및/또는 0 wt% 내지 1 wt%의 망간을 함유한다. 본 발명에 따른 연결 요소는 바람직하게는 0 wt% 내지 1 wt% 비율의 크롬, 니오븀, 알루미늄, 바나듐, 텅스텐 및 티타늄과, 0 wt% 내지 5 wt% 비율의 몰리브덴과, 제조 관련 혼합물을 함유한다. 이는 기판의 임계 인장 응력을 방지하는 데 특별한 장점이 있다. 또한, 전기 도전성과 솔더링 특성에 유리하다.

본 발명에 따른 연결 요소는 바람직하게는 적어도 55 wt% 내지 70 wt%의 철, 30 wt% 내지 45 wt%의 니켈, 0 wt% 내지 5 wt%의 코발트, 0 wt% 내지 1 wt%의 마그네슘, 0 wt% 내지 1 wt%의 규소 및/또는 0 wt% 내지 1 wt%의 탄소를 함유한다. 이는 솔더링 특성, 전기 도전성 및 기판의 인장 응력의 저감과 관련하여 특히 유리하다.

본 발명에 따른 연결 요소는 바람직하게는 인바(invar)(FeNi)를 함유한다. 인바는 예컨대 36 wt%의 니켈 함량을 갖는 철-니켈 합금(FeNi₃₆)이다. 특정 온도 범위에서 비정상적으로 낮거나 때로는 음의 열팽창계수를 갖는 특성이 있는 합금과 화합물의 그룹이 존재한다. Fe₆₅Ni₃₅ 인바는 65 wt%의 철과 35 wt%의 니켈을 함유한다. 기계적 특성을 변화시키기 위해 1 wt% 이하의 망간, 규소 및 탄소가 대개 합금된다. 5 wt%의 코발트를 합금함으로써 열팽창계수가 추가로 저감될 수 있다. 이런 합금의 예로는 (20℃ 내지 100℃의 온도 범위에서) 0.55×10^-6/℃의 열팽창계수를 갖는 Inovco(FeNi₃₃Co_4.5)가 있다.

4×10^-6/℃ 미만의 매우 낮은 절대 열팽창계수를 갖는 인바와 같은 합금이 사용된다면, 유리의 비임계 압력 응력이나 합금의 비임계 인장 응력에 의해 기계적 응력의 과잉 상쇄가 발생한다.

본 발명의 다른 유리한 실시형태에서, 제1 열팽창계수와 제2 열팽창계수 간의 차이는 5×10^-6/℃ 미만이다. 제1 열팽창계수와 제2 열팽창계수 간의 차이가 작기 때문에 창유리의 임계 기계적 응력이 방지되고 보다 우수한 접착력이 획득된다. 이 경우, 제2 열팽창계수는 0℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 바람직하게는 4×10^-6/℃ 내지 8×10^-6/℃, 특히 바람직하게는 4×10^-6/℃ 내지 6×10^-6/℃이다.

본 발명에 따른 연결 요소는 바람직하게는 적어도 50 wt% 내지 60 wt%의 철, 25 wt% 내지 35 wt%의 니켈, 15 wt% 내지 20 wt%의 코발트, 0 wt% 내지 0.5 wt%의 규소, 0 wt% 내지 0.1 wt%의 탄소 및/또는 0 wt% 내지 0.5 wt%의 망간을 함유한다. 이는 기판의 기계적 응력의 방지, 우수한 전기 도전성 및 우수한 솔더링 특성 면에서 특별한 장점을 가진다.

본 발명에 따른 연결 요소는 바람직하게는 코바(kovar)(FeCoNi)를 함유한다. 코바는 일반적으로 대략 5×10^-6/℃의 열팽창계수를 갖는 철-니켈-코발트 합금이다. 따라서, 열팽창계수가 통상적인 금속보다 낮다. 조성물은 예컨대 54 wt%의 철, 29 wt%의 니켈 및 17 wt%의 코발트를 함유한다.

본 발명에 따른 연결 요소는 바람직하게는 어닐링에 의해 열적으로 후처리되는 철-니켈 합금 및/또는 철-니켈-코발트 합금을 함유한다.

본 발명의 다른 유리한 실시형태에서, 제1 열팽창계수와 제2 열팽창계수 간의 차이는 마찬가지로 5×10^-6/℃ 미만이다. 제2 열팽창계수는 0℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 바람직하게는 9×10^-6/℃ 내지 13×10^-6/℃, 특히 바람직하게는 10×10^-6/℃ 내지 11.5×10^-6/℃이다.

본 발명에 따른 연결 요소는 바람직하게는 적어도 50 wt% 내지 89.5 wt%의 철, 10.5 wt% 내지 20 wt%의 크롬, 0 wt% 내지 1 wt%의 탄소, 0 wt% 내지 5 wt%의 니켈, 0 wt% 내지 2 wt%의 망간, 0 wt% 내지 2.5 wt%의 몰리브덴 및/또는 0 wt% 내지 1 wt%의 티타늄을 함유한다. 또한, 연결 요소는 바나듐, 알루미늄, 니오븀 및 질소를 포함하는 다른 원소의 혼합물을 함유할 수 있다.

본 발명에 따른 연결 요소는 적어도 66.5 wt% 내지 89.5 wt%의 철, 10.5 wt% 내지 20 wt%의 크롬, 0 wt% 내지 1 wt%의 탄소, 0 wt% 내지 5 wt%의 니켈, 0 wt% 내지 2 wt%의 망간, 0 wt% 내지 2.5 wt%의 몰리브덴, 0 wt% 내지 2 wt%의 니오븀 및/또는 0 wt% 내지 1 wt%의 티타늄을 함유할 수도 있다.

본 발명에 따른 연결 요소는 바람직하게는 적어도 65 wt% 내지 89.5 wt%의 철, 10.5 wt% 내지 20 wt%의 크롬, 0 wt% 내지 0.5 wt%의 탄소, 0 wt% 내지 2.5 wt%의 니켈, 0 wt% 내지 1 wt%의 망간, 0 wt% 내지 1 wt%의 몰리브덴 및/또는 0 wt% 내지 1 wt%의 티타늄을 함유한다.

본 발명에 따른 연결 요소는 적어도 73 wt% 내지 89.5 wt%의 철, 10.5 wt% 내지 20 wt%의 크롬, 0 wt% 내지 0.5 wt%의 탄소, 0 wt% 내지 2.5 wt%의 니켈, 0 wt% 내지 1 wt%의 망간, 0 wt% 내지 1 wt%의 몰리브덴, 0 wt% 내지 1 wt%의 니오븀 및/또는 0 wt% 내지 1 wt%의 티타늄을 함유할 수도 있다.

본 발명에 따른 연결 요소는 바람직하게는 적어도 75 wt% 내지 84 wt%의 철, 16 wt% 내지 18.5 wt%의 크롬, 0 wt% 내지 0.1 wt%의 탄소, 0 wt% 내지 1 wt%의 망간 및/또는 0 wt% 내지 1 wt%의 티타늄을 함유한다.

본 발명에 따른 연결 요소는 적어도 78.5 wt% 내지 84 wt%의 철, 16 wt% 내지 18.5 wt%의 크롬, 0 wt% 내지 0.1 wt%의 탄소, 0 wt% 내지 1 wt%의 망간, 0 wt% 내지 1 wt%의 니오븀 및/또는 0 wt% 내지 1 wt%의 티타늄을 함유할 수도 있다.

본 발명에 따른 연결 요소는 바람직하게는 크롬의 비율이 10.5 wt% 이상이고 9×10^-6/℃ 내지 13×10^-6/℃의 열 팽창계수를 갖는 크롬 함유 강을 함유한다. 몰리브덴, 망간 또는 니오븀과 같은 추가 합금 성분으로 인해 부식 안정성이 향상되거나 인장 강도나 냉간 성형성과 같은 기계적 특성이 변경된다.

티타늄으로 제조되는 종래 기술에 따른 연결 요소와 비교하여 크롬 함유 강으로 제조되는 연결 요소의 장점은 솔더링 특성이 보다 우수하다는 것인데, 이는 크롬 함유 강의 열 전도도가 보다 높기 때문이다. 이로 인해 솔더링 공정 중에 연결 요소가 보다 균일하게 가열된다. 또한, 창유리에 대한 연결 요소의 접착력이 향상된다. 또한, 크롬 함유 강은 용접성이 우수하고 보다 우수한 냉간 성형성을 가진다. 이로써 연결 요소는 용접이나 크림핑에 의해 전기 도전성 재료, 예컨대 구리를 통하여 차내 전기 시스템에 보다 양호하게 연결될 수 있다. 또한, 크롬 함유 강은 보다 용이하게 입수할 수 있다.

전기 도전성 구조물은 예컨대 스크린 인쇄 공정에서 기판에 적용된다. 본 발명에 따른 전기 도전성 구조물은 5 ㎛ 내지 40 ㎛, 바람직하게는 8 ㎛ 내지 15 ㎛, 특히 바람직하게는 10 ㎛ 내지 12 ㎛의 층 두께를 가진다. 본 발명에 따른 전기 도전성 구조물은 바람직하게는 은, 특히 바람직하게는 은 입자와 유리 프릿을 함유한다.

본 발명에 따른 연결 요소는 바람직하게는 니켈, 주석, 구리 및/또는 은으로 코팅된다. 본 발명에 따른 연결 요소에는 바람직하게는 니켈 및/또는 구리로 제조되는 접착 촉진층이 마련되고, 바람직하게는 은으로 제조되는 솔더링 가능 습윤층이 추가로 마련된다. 본 발명에 따른 연결 요소는 아주 특히 바람직하게는 0.1 ㎛ 내지 0.3 ㎛의 니켈 및/또는 3 ㎛ 내지 20 ㎛의 은으로 코팅된다. 연결 요소는 니켈, 주석, 구리 및/또는 은으로 도금될 수 있다. 니켈과 은은 연결 요소의 전류 전송 용량과 부식 안정성을 향상시키고, 솔더 재료에 의한 습윤성을 향상시킨다.

철-니켈 합금, 철-니켈-코발트 합금 또는 철-크롬 합금은 예컨대 철 함유 합금, 알루미늄, 티타늄 또는 구리로 제조되는 연결 요소 상에 상쇄판(compensation plate)으로서 용접되거나 크림핑되거나 접착될 수도 있다. 바이메탈로서, 유리의 팽창과 관련한 연결 요소의 유리한 팽창 거동이 획득될 수 있다. 상쇄판은 바람직하게는 모자 형상이다.

전기 연결 요소는 솔더 재료에 대면하는 표면에 구리, 아연, 주석, 은, 금 또는 이들의 합금 혹은 층, 바람직하게는 은을 함유하는 코팅을 포함할 수 있다. 이는 솔더 재료가 코팅 너머로 확산되는 것을 방지하고 유출폭을 제한한다.

전기 연결 요소의 형상은 연결 요소와 전기 도전성 구조물 사이에 솔더 저장부를 형성할 수 있다. 연결 요소에 대한 솔더의 습윤성과 솔더 저장부의 존재로 인해 솔더 재료의 사이 공간으로부터의 유출이 방지된다. 솔더 저장부는 직사각형, 라운드형 또는 다각형으로 구성될 수 있다.

솔더링 공정 중에 이루어지는 솔더링 열의 분배 및 이에 따른 솔더 재료의 분배는 연결 요소의 형상에 의해 지정될 수 있다. 솔더 재료는 가장 뜨거운 지점으로 유동한다. 솔더링 공정 중에 연결 요소에 열을 유리하게 분배하기 위해 연결 요소는 예컨대 단일 모자 또는 이중 모자 형상을 가질 수 있다.

연결 요소와 전기 도전성 구조물을 전기적으로 연결하는 동안의 에너지의 도입은 바람직하게는 펀치, 열패드(thermode), 피스톤 솔더링, 바람직하게는 레이저 솔더링, 열풍 솔더링, 인덕션 솔더링, 저항 솔더링 및/또는 초음파에 의해 이루어진다.

연결 요소는 예컨대 구리로 제조되는 시트, 편조선, 메쉬(미도시)에 예컨대 용접되거나 크림핑되어 차내 전기 시스템에 연결된다.

연결 요소는 바람직하게는 건물에서, 특히 자동차, 열차, 항공기 또는 선박에서, 기능성 및/또는 장식용 개별 피스에서, 가열 창유리나 안테나 구비 창유리에 사용된다. 연결 요소는 창유리 외부에 배열되는 전기 시스템에 창유리의 도전성 구조물을 연결하는 역할을 한다. 전기 시스템은 증폭기, 제어 유닛 또는 전압원이다.

본 발명에 따른 방법에 의해 제조되는 창유리는 바람직하게는 건물에서, 특히 자동차, 열차, 항공기 또는 선박에서, 기능성 및/또는 장식용 개별 피스 또는 가구와 장치의 내장 부품에서, 가열 창유리나 안테나 구비 창유리로 사용된다.

첨부도면과 예시적인 실시형태를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도면은 개략적인 표현이며 일정 비율로 도시되지는 않았다. 도면은 어떤 식으로든 본 발명을 제한하지 않는다.
도 1은 연결 요소를 갖춘 본 발명에 따른 창유리의 제1 실시형태의 사시도이다.
도 2는 솔더링 전의 솔더링 재료와 플럭스를 갖춘 것으로, 따라서 창유리가 없는 본 발명에 따른 연결 요소의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 3은 솔더링 전의 솔더링 재료와 플럭스를 갖춘 것으로, 따라서 창유리가 없는 연결 요소의 대안적인 실시형태의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 4는 솔더링 전의 솔더링 재료와 플럭스를 갖춘 것으로, 따라서 창유리가 없는 연결 요소의 대안적인 실시형태의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 4a는 솔더링 전의 솔더링 재료와 플럭스를 갖춘 것으로, 따라서 창유리가 없는 연결 요소의 대안적인 실시형태의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 5는 솔더링 전의 솔더링 재료와 플럭스를 갖춘 것으로, 따라서 창유리가 없는 연결 요소의 대안적인 실시형태의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 6은 솔더링 전의 솔더링 재료와 플럭스를 갖춘 것으로, 따라서 창유리가 없는 연결 요소의 대안적인 실시형태의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 7은 솔더링 전의 솔더링 재료와 플럭스를 갖춘 것으로, 따라서 창유리가 없는 연결 요소의 대안적인 실시형태의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 8은 솔더링 전의 도 7의 솔더 재료와 플럭스를 갖춘 연결 요소의 B-B'에 따른 단면도이다.
도 9는 도 2의 연결 요소의 저부의 평면도이다.
도 10은 솔더링 전의 솔더 재료와 플럭스를 갖춘 연결 요소의 대안적인 실시형태의 저부의 평면도이다.
도 11은 솔더링 전의 솔더 재료와 플럭스를 갖춘 연결 요소의 대안적인 실시형태의 저부의 평면도이다.
도 12는 솔더링 전의 솔더 재료와 플럭스를 갖춘 연결 요소의 대안적인 실시형태의 저부의 평면도이다.
도 13은 솔더링 전의 솔더 재료와 플럭스를 갖춘 연결 요소의 대안적인 실시형태의 저부의 평면도이다.
도 14는 솔더 재료에 연결되기 전의 것으로, 창유리가 없는 본 발명에 따른 연결 요소의 실시형태의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 14a는 솔더 재료에 연결되기 전의 것으로, 창유리가 없는 본 발명에 따른 연결 요소의 대안적인 실시형태의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 15는 솔더 재료에 연결된 후의 것으로, 창유리가 없는 도 14에 따른 연결 요소의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 16은 창유리가 없는 것으로, 솔더 재료를 갖춘 본 발명에 따른 연결 요소의 대안적인 실시형태의 B-B'에 따른 단면도이다.
도 17은 도 1의 창유리의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 18은 연결 요소를 갖춘 본 발명에 따른 대안적인 창유리의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 19는 연결 요소를 갖춘 본 발명에 따른 다른 대안적인 창유리의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 20은 연결 요소를 갖춘 본 발명에 따른 다른 대안적인 창유리의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 21은 연결 요소를 갖춘 본 발명에 따른 다른 대안적인 창유리의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 22는 연결 요소를 갖춘 본 발명에 따른 창유리의 대안적인 실시형태의 평면도이다.
도 23은 도 22의 창유리의 C-C'에 따른 단면도이다.
도 24는 연결 요소를 갖춘 본 발명에 따른 창유리의 대안적인 실시형태의 평면도이다.
도 25는 연결 요소를 갖춘 본 발명에 따른 창유리의 대안적인 실시형태의 평면도이다.
도 26은 본 발명에 따른 방법의 실시형태의 상세 순서도이다.
도 27은 본 발명에 따른 방법의 대안적인 실시형태의 상세 순서도이다.

도 1과 도 17은 전기 연결 요소(3)의 영역에서 본 발명에 따른 가열 가능 창유리(1)의 상세도를 각각 도시한다. 창유리(1)는 소다 석회 유리로 제조되는 3 mm 두께의 열적 사전 응력 처리(prestressed) 단일창 안전 유리이다. 창유리(1)의 폭은 150 cm이고 높이는 80 cm이다. 가열 도체 구조물(2) 형태의 전기 도전성 구조물(2)이 창유리(1)에 인쇄된다. 전기 도전성 구조물(2)은 은 입자와 유리 프릿을 함유한다. 창유리(1)의 가장자리 영역에서, 전기 도전성 구조물(2)은 10 mm의 폭까지 확장되어 전기 연결 요소(3)에 대한 접촉 표면을 형성한다. 창유리(1)의 가장자리 영역에는 피복 스크린프린트(미도시)도 존재한다.

연결 요소(3)는 브리지 형태로 구성되고 4 mm의 폭과 24 mm의 길이를 가진다. 전기 연결 요소(3)는 10.0×10^-6/℃의 열팽창계수를 갖는 것으로 EN 10 088-2에 따른 재료 번호 1.4509의 강(ThyssenKrupp Nirosta® 4509)으로 제조된다. 두 접촉 표면(8)은 폭이 4 mm이고 길이가 6 mm인 직사각형이며 브리지(9)를 통해 서로 연결된다. 브리지(9)는 세 개의 편평한 세그먼트로 구성된다. 접촉 표면(8)에 바로 인접한 브리지(9)의 두 세그먼트 각각의 기판(1)에 대면하는 표면은 기판(1)의 표면과 40°의 각도를 이룬다. 이는 접촉 표면(8)에 인접한 브리지(9)의 세그먼트와 전기 도전성 구조물(2) 사이에 모세관 효과가 작용한다는 장점이 있다. 이 모세관 효과는 접촉 표면(8)에 인접한 브리지(9)의 세그먼트와 전기 도전성 구조물(2) 간의 거리가 짧기 때문에 발생한다. 이 짧은 거리는 접촉 표면(8)에 바로 인접한 브리지(9)의 편평한 세그먼트 각각의 저부와 기판(1)의 표면 간의 각도로 인한 것이다. 연결 요소와 전기 도전성 구조물 간의 바람직한 거리는 솔더 재료의 용융성에 따라 설정된다. 과잉 솔더 재료는 모세관 효과에 의해 브리지(9)와 전기 도전성 구조물(2)에 의해 한정되는 체적 내로 제어된 방식으로 흡수된다. 따라서, 연결 요소의 외측 가장자리에서 솔더 재료의 크로스오버가 저감되고, 이로써 최대 유출폭이 감소한다. 따라서, 창유리의 기계적 응력이 저감된다.

전기 연결 요소(3)와 전기 도전성 구조물(2) 간의 접촉 표면(8)의 영역에는 솔더 재료(4)가 도포되며, 이로써 전기 연결 요소(3)와 전기 도전성 구조물(2) 간에 내구성 있는 전기적, 기계적 연결이 이루어진다. 솔더 재료(4)는 57 wt%의 비스무트, 42 wt%의 주석 및 1 wt%의 은을 함유한다. 솔더 재료(4)는 소정의 체적과 형상을 통해 전기 연결 요소(3)와 전기 도전성 구조물(2) 사이에 완전히 배열된다. 솔더 재료(4)는 250 ㎛의 두께를 가진다.

도 2는 솔더링 공정 전의 도 1의 본 발명에 따른 연결 요소(3)의 상세도를 도시한다. 솔더 재료(4)는 각각의 접촉 표면(8) 상에 3 mm의 폭과 5.5 mm의 길이와 0.38 mm의 두께를 갖는 소판으로서 배치된다. 솔더 재료(4)는 제1 접촉면(10)을 통해 접촉 표면(8)에 연결된다. 폭이 0.4 mm인 네 개의 리세스(6)가 제2 접촉면(11)의 부분(12)을 통해 솔더 재료 내로 도입된다. 부분(12)은 접촉면(11)의 일측 가장자리에서 대향측 가장자리까지 서로 평행하게 형성된다. 리세스(6)가 솔더 재료(4) 내로 도입되지 않는 접촉면(11)의 부분(13)은 편평한 형상을 가진다. 접촉면(10, 11)에 수직한 단면에서, 리세스(6)는 직사각형 형상을 가진다. 리세스(6)는 0.2 mm의 깊이를 가진다. 플럭스(7)는 리세스(6) 내에 배치된다. 플럭스(7)는 바람직하게는 콜로포늄과 여타의 첨가제를 함유한다.

도 3은 솔더링 공정 전의 솔더 재료(4)와 플럭스(7)를 갖춘 본 발명에 따른 연결 요소(3)의 대안적인 실시형태를 도시한다. 솔더 재료(4)와 리세스(6)는 도 2에 따라 형성된다. 솔더 재료(4)는 리세스(6)가 솔더 재료(4) 내로 도입되는 제2 접촉면(11)을 통해 접촉 표면(8)에 배치된다. 이는 대기 중의 산소에 의한 산화로부터 플럭스(7)를 보호하는 것과 관련하여 특히 유리하다.

도 4는 솔더링 공정 전의 솔더 재료(4)와 플럭스(7)를 갖춘 본 발명에 따른 연결 요소(3)의 다른 대안적인 실시형태를 도시한다. 솔더 재료(4)는 제1 접촉면(10)을 통해 접촉 표면(8)에 연결된다. 깊이가 0.2 mm인 세 개의 리세스(6)가 제2 접촉면(11)의 부분(12)을 통해 솔더 재료(4) 내로 도입된다. 부분(12)은 접촉면(11)의 일측 가장자리에서 대향측 가장자리까지 서로 평행하게 형성된다. 접촉면(10, 11)에 수직한 단면에서, 리세스(6)는 대칭 사다리꼴 형상을 가진다. 사다리꼴의 긴 밑변은 접촉면(11)에 배치되고 0.45 mm의 길이를 가진다. 사다리꼴의 짧은 밑변은 0.3 mm의 길이를 가진다. 접촉면(11)에 평행한 리세스(6)의 단면적은 접촉면(11)에서 멀어질수록 작아진다. 이는 가장자리 영역에서 솔더 재료(4)의 안정성이 보다 커진다는 장점이 있다. 플럭스(7)는 리세스(6) 내에 배치된다.

도 4a는 솔더링 공정 전의 솔더 재료(4)와 플럭스(7)를 갖춘 본 발명에 따른 연결 요소(3)의 다른 대안적인 실시형태를 도시한다. 솔더 재료(4)는 제1 접촉면(10)을 통해 접촉 표면(8)에 연결된다. 깊이가 0.2 mm인 세 개의 리세스(6)가 제2 접촉면(11)의 부분(12)을 통해 솔더 재료(4) 내로 도입된다. 부분(12)은 접촉면(11)의 일측 가장자리에서 대향측 가장자리까지 서로 평행하게 형성된다. 접촉면(10, 11)에 수직한 단면에서, 리세스(6)는 대칭 사다리꼴 형상을 가진다. 사다리꼴의 짧은 밑변은 접촉면(11)에 배치되며 0.3 mm의 길이를 가진다. 사다리꼴의 긴 밑변은 0.45 mm의 길이를 가진다. 접촉면(11)에 평행한 리세스(6)의 단면적은 접촉면(11)에서 멀어질수록 커진다. 이는 플럭스(7)가 리세스(6)에서 이탈하는 것을 방지한다는 장점이 있다.

도 5는 솔더링 공정 전의 솔더 재료(4)와 플럭스(7)를 갖춘 본 발명에 따른 연결 요소(3)의 다른 대안적인 실시형태를 도시한다. 솔더 재료(4)는 제1 접촉면(10)을 통해 접촉 표면(8)에 연결된다. 깊이가 0.25 mm이고 폭이 0.2 mm인 다섯 개의 리세스(6)가 제2 접촉면(11)의 부분(12)을 통해 솔더 재료(4) 내로 도입된다. 부분(12)은 접촉면(11)의 일측 가장자리에서 대향측 가장자리까지 평행하게 형성된다. 접촉면(10, 11)에 수직한 단면에서, 각각의 리세스(6)는 타원호 형상을 가진다. 플럭스(7)는 리세스(6) 내에 배치된다.

도 6은 솔더링 공정 전의 솔더 재료(4)와 플럭스(7)를 갖춘 본 발명에 따른 연결 요소(3)의 대안적인 실시형태를 도시한다. 솔더 재료(4)는 제1 접촉면(10)을 통해 접촉 표면(8)에 연결된다. 다섯 개의 리세스(6)가 제2 접촉면(11)의 부분(12)을 통해 솔더 재료(4) 내로 도입된다. 부분(12)은 접촉면(11)의 일측 가장자리에서 대향측 가장자리까지 서로 평행하게 형성된다. 접촉면(10, 11)에 수직한 단면에서, 각각의 리세스(6)는 타원호 형상을 가진다. 솔더 재료(4)의 외측 가장자리로부터 최단 거리에 있는 두 개의 리세스(6)는 0.05 mm의 깊이를 가지고, 중앙의 리세스는 0.25 mm의 깊이를 가지며, 이들 사이에 위치한 리세스는 0.15 mm의 깊이를 가진다. 리세스(6)의 상이한 깊이의 장점은 가장자리 영역에서 솔더 재료(4)의 안정성이 보다 커진다는 점에 있다. 플럭스(7)는 리세스(6) 내에 배치된다.

도 7과 도 8은 솔더링 공정 전의 솔더 재료(4)와 플럭스(7)를 갖춘 본 발명에 따른 연결 요소(3)의 대안적인 실시형태의 상세도를 각각 도시한다. 깊이가 0.2 mm인 하나의 리세스(6)가 제2 접촉면(11)의 부분(12)을 통해 솔더 재료(4) 내로 도입된다. 부분(12)은 길이가 4.5 mm이고 폭이 2 mm인 직사각형이다. 솔더 재료(4)는 접촉면(11)을 통해 연결 요소(3)의 접촉 표면(8)에 연결된다.

도 9는 솔더링 공정 전의 솔더 재료(4)와 플럭스(7)를 갖춘 도 2의 본 발명에 따른 연결 요소(3)의 상세도를 도시한다. 리세스(6)가 솔더 재료(4) 내로 도입되는 제2 접촉면(11)의 부분(12)은 접촉면(11)의 일측 가장자리에서 대향측 가장자리까지 평행하게 형성된다. 각각의 리세스(6)의 폭은 0.4 mm이다.

도 10은 솔더링 공정 전의 솔더 재료(4)와 플럭스(7)를 갖춘 본 발명에 따른 연결 요소(3)의 대안적인 실시형태를 도시한다. 솔더 재료(4)는 제1 접촉면(10)을 통해 접촉 표면(8)에 연결된다. 깊이가 0.2 mm인 아홉 개의 리세스(6)가 제2 접촉면(11)의 부분(12)을 통해 솔더 재료(4) 내로 도입된다. 부분(12)은 리세스가 도입되지 않는 부분(13)에 의해 접촉면(11)의 평면에서 완전히 둘러싸인다. 각각의 부분(12)은 반경이 0.25 mm인 원으로 형성된다. 플럭스(7)는 리세스(6) 내에 배치된다.

도 11은 솔더링 공정 전의 솔더 재료(4)와 플럭스(7)를 갖춘 본 발명에 따른 연결 요소(3)의 다른 대안적인 실시형태를 도시한다. 솔더 재료(4)는 제1 접촉면(10)을 통해 접촉 표면(8)에 연결된다. 깊이가 0.2 mm인 아홉 개의 리세스(6)가 제2 접촉면(11)의 부분(12)을 통해 솔더 재료(4) 내로 도입된다. 부분(12)은 리세스가 도입되지 않는 부분(13)에 의해 접촉면(11)의 평면에서 완전히 둘러싸인다. 각각의 부분(12)은 길이와 폭이 0.5 mm인 직사각형으로 형성된다. 플럭스(7)는 리세스(6) 내에 배치된다.

도 12는 솔더링 공정 전의 솔더 재료(4)와 플럭스(7)를 갖춘 본 발명에 따른 연결 요소(3)의 다른 대안적인 실시형태를 도시한다. 하나의 리세스(6)가 제2 접촉면(11)의 부분(12)을 통해 솔더 재료(4) 내로 도입된다. 부분(12)은 리세스가 도입되지 않는 부분(13)에 의해 접촉면(11)의 평면에서 완전히 둘러싸인다. 부분(12)은 직경이 1 mm인 원으로 형성되며, 접촉면(11)의 모서리를 향하는 2 mm 길이의 네 개의 타원호 형상 융기부가 원에 배치된다. 플럭스(7)를 가지는 리세스(6)의 형상으로 인해 솔더링 열이 솔더링 재료(4)에 유리하게 분배된다.

도 13은 솔더링 공정 전의 솔더 재료(4)와 플럭스(7)를 갖춘 본 발명에 따른 연결 요소(3)의 다른 대안적인 실시형태를 도시한다. 접촉면(11)의 가장자리를 향하는 부분(12)의 융기부에 의해 솔더링 열이 솔더링 재료(4)에 유리하게 분배된다.

도 14는 본 발명에 따른 방법의 실시형태에서 연결 전의 연결 요소(3)와 솔더 재료(4)의 A-A'에 따른 단면도를 도시한다. 깊이가 0.3 mm인 만입부(16)가 접촉 표면(8)의 영역에서 연결 요소(3) 내로 도입된다. 접촉 표면에 평행한 만입부(16)의 직사각형 단면적은 접촉 표면(8)으로부터 멀어질수록 만입부의 부분에서 0.8 ㎟에서 1 ㎟까지 확대된다. 융기부(17)가 솔더 재료(4)의 제1 접촉면(10)에 배치된다. 융기부(17)는 길이와 폭이 0.8 mm이고 높이가 0.45 mm인 직육면체로 형성된다. 연결 요소(3)에 솔더 재료(4)를 가압하기 전에 융기부(17)는 만입부(16)에 배치된다.

도 14a는 본 발명에 따른 방법의 대안적인 실시형태에서 연결 전의 연결 요소(3)와 솔더 재료(4)의 A-A'에 따른 단면도를 도시한다. 연결 요소(3)의 만입부(16)와 솔더 재료(4)의 융기부(17)는 도 14에서와 같이 형성된다. 플럭스(7)는 만입부(16) 내에 배치된다. 깊이가 0.3 mm인 두 개의 추가 만입부(20)가 접촉 표면(8)의 영역에서 연결 요소(3) 내로 도입된다. 플럭스(7)는 마찬가지로 만입부(20)에 배치된다. 이는 플럭스(7)가 솔더 재료(4)와 연결 요소(3) 간의 접촉 영역에 배치되어 플럭스(7)가 대기 중의 산소에 의한 산화와 이탈로부터 보호된다는 장점이 있다.

도 15는 가압에 의해 연결된 후의 도 14의 연결 요소(3)와 솔더 재료(4)의 단면도를 도시한다. 융기부(17)는 도 14와 비교하여 변경된 형상을 가진다. 접촉 표면(8)에 평행한 융기부(17)의 최대 단면적은 만입부(16)의 최소 단면적보다 크다. 따라서, 연결 요소(3)에 대한 솔더 재료(4)의 연결은 내구적으로 안정적이다.

도 16은 본 발명에 따른 방법의 대안적인 실시형태에서 가압에 의해 연결된 후의 연결 요소(3)와 솔더 재료(4)의 B-B'에 따른 단면도를 도시한다. 접촉 표면(8)의 부분은 톱니형 프로파일을 가진다. 단면도는 1열의 톱니형 프로파일을 도시한다. 반대 방향으로 형성되는 추가적인 톱니형 프로파일 열은 도시된 단면의 전방과 후방에 각각 배치된다. 접촉 표면(8)에 솔더 재료(4)를 가압함으로써 솔더 재료(4)는 톱니형 프로파일에 접촉면(10) 전체에 걸쳐 덮인다. 이로써 솔더 재료와 연결 요소 간의 연결이 내구적으로 안정적이 된다.

도 17은 도 1의 본 발명에 따른 창유리의 A-A'에 따른 단면도를 도시한다.

도 18은 도 1과 도 17의 예시적인 실시형태에 이어서 본 발명에 따른 창유리의 대안적인 실시형태를 도시한다. 전기 연결 요소(3)는 솔더 재료(4)에 대면하는 표면에 은 함유 코팅(5)을 구비한다. 이는 솔더 재료가 코팅(5) 너머로 확산되는 것을 방지하고 유출폭(b)을 제한한다. 다른 실시형태에서는, 예컨대 니켈 및/또는 구리로 제조되는 접착 촉진층이 연결 요소(3)와 은 함유층(5) 사이에 배치될 수 있다. 솔더 재료(4)의 유출폭(b)은 1 mm 미만이다.

도 19는 도 1과 도 17의 예시적인 실시형태에 이어서 본 발명에 따른 창유리의 다른 대안적인 실시형태를 도시한다. 전기 연결 요소(3)는 솔더 재료(4)에 대면하는 표면에 솔더 재료(4)용 솔더 저장부를 형성하는 250 ㎛ 깊이의 리세스를 포함한다. 사이 공간으로부터 솔더 재료(4)가 유출되는 것을 완전히 방지할 수 있다.

도 20은 도 1과 도 17에 이어서 본 발명에 따른 창유리의 다른 대안적인 실시형태를 도시한다. 전기 연결 요소(3)는 가장자리 영역에서 상향으로 절곡된다.창유리(1)의 가장자리 영역의 상향 절곡 높이는 최대 400 ㎛이다. 이는 솔더 재료(5)용 공간을 형성한다. 소정의 솔더 재료(4)는 전기 연결 요소(3)와 전기 도전성 구조물(2) 사이에 오목한 초승달 모양을 형성한다. 솔더 재료(4)가 사이 공간으로부터 유출되는 것을 완전히 방지할 수 있다. 거의 0인 유출폭(b)은 0 미만이 되는데, 이는 주로 형성된 초승달 모양으로 인한 것이다.

도 21은 브리지 형태의 연결 요소(3)를 갖춘 본 발명에 따른 창유리의 다른 대안적인 실시형태를 도시한다. 연결 요소(3)는 8×10^-6/℃의 열팽창계수를 갖는 철 함유 합금을 함유한다. 재료의 두께는 2 mm이다. 연결 요소(3)의 접촉 표면(8)의 영역에는, EN 10 088-2에 따른 재료 번호 1.4509의 크롬 함유 강(ThyssenKrupp Nirosta® 4509)으로 이루어진 모자 형상 상쇄 부재(15)가 부착된다. 모자 형상 상쇄 부재(15)의 최대 층 두께는 4 mm이다. 상쇄 부재에 의해, 연결 요소(3)의 열팽창계수를 창유리(1)와 솔더 재료(4)의 요건에 맞게 적합화하는 것이 가능하다. 모자 모양 상쇄 부재(15)로 인해 솔더 연결부(4)의 제조 중에 열 흐름이 향상된다. 가열은 주로 접촉 표면(8)의 중앙부에서 일어난다. 솔더 재료(4)의 유출폭(b)을 추가로 저감하는 것이 가능하다. 1 mm 미만의 작은 유출폭(b)과 적합화된 열팽창계수로 인해 창유리(1)의 열 응력을 추가로 저감하는 것이 가능하다.

도 22와 도 23은 EN 10 088-2에 따른 재료 번호 1.4509의 강(ThyssenKrupp Nirosta® 4509)으로 제조되는 브리지 형태의 연결 요소(3)를 갖춘 본 발명에 따른 창유리의 다른 대안적인 실시형태의 상세도를 각각 도시한다. 각각의 접촉 표면(8)은 반지름이 3 mm이고 중심각이 276°인 원호 형상을 가진다.

솔더링 공정 중에 열 분배는 접촉 표면 대향측의 연결 요소의 표면에 배치되는 솔더링 포인트를 기점으로 확산된다. 두 개의 점 열원이 존재할 경우 편의상 등온선은 솔더링 포인트를 중심으로 하는 동심원으로 묘사될 수 있다. 접촉 표면(8)의 형상은 솔더링 공정 중의 솔더링 포인트 주위의 열 분배 형상과 유사하다. 따라서, 솔더링 공정 중에 접촉 표면의 가장자리를 따라 온도 차이가 거의 또는 전혀 생기지 않는다. 이로 인해 솔더 재료는 연결 요소와 전기 도전성 구조물 간의 접촉 표면의 전체 영역에서 균일하게 융융된다. 이는 연결 요소의 접착력, 솔더링 공정의 지속 시간의 단축 및 창유리의 기계적 응력의 방지와 관련하여 특히 유리하다.

두 개의 접촉 범프(14)가 연결 요소(3)의 기판(1) 반대편 표면에 배치된다. 접촉 범프(14)는 연결 요소(3)와 동일한 합금을 함유한다. 접촉 범프(14)의 중심은 두 접촉 표면(8)의 원의 중심 상부에 기판 표면에 수직하게 배치된다. 접촉 범프(14)는 반구로 형성되며 2.5×10^-4 m의 높이와 5×10^-4 m의 폭을 가진다. 본 발명의 대안적인 실시형태에서, 각각의 접촉 범프는 예컨대 회전 타원체의 세그먼트 또는 기판을 향하지 않는 면이 볼록하게 만곡된 직육면체로 형성될 수 있다. 접촉 범프는 바람직하게는 0.1 mm 내지 2 mm의 높이, 특히 바람직하게는 0.2 mm 내지 1 mm의 높이를 가진다. 접촉 범프의 길이와 폭은 바람직하게는 0.1 mm 내지 5 mm, 특히 바람직하게는 0.4 mm 내지 3 mm이다. 접촉 범프는 엠보싱으로 구성될 수 있다. 솔더링 공정 중에 솔더링 전극은 접촉 범프(14)와 접촉한다. 바람직하게는, 접촉면이 편평한 솔더링 전극이 사용된다. 전극의 표면과 접촉 범프(14) 간의 접촉 영역은 솔더링 포인트를 형성한다. 따라서, 솔더링 포인트의 위치는 바람직하게는 기판의 표면으로부터 최대 수직 거리에 위치한 접촉 범프의 볼록면 상의 점에 의해 결정된다. 솔더링 포인트의 위치는 연결 요소 상의 솔더 전극의 위치와는 무관하다. 이는 솔더링 공정 중에 재현 가능하고 균일한 열 분배와 관련하여 특히 유리하다.

세 개의 이격자(19)가 각각의 접촉 표면(8)에 배치된다. 이격자(19)는 반구로 형성되며 2.5×10^-4 m의 높이와 5×10^-4 m의 폭을 가진다. 이격자(19)는 연결 요소(3)와 동일한 합금을 함유한다. 본 발명의 대안적인 실시형태에서, 이격자는 예컨대 정육면체, 피라미드 또는 회전 타원체의 세그먼트로 형성될 수 있다. 이격자는 바람직하게는 0.5×10^-4 m 내지 10×10^-4 m의 폭과 0.5×10^-4 m 내지 5×10^-4 m, 특히 바람직하게는 1×10^-4 m 내지 3×10^-4 m의 높이를 가질 수 있다. 이격자는 엠보싱으로 구성될 수 있다. 이격자에 의해 솔더 재료 층의 균일한 형성이 촉진된다. 이는 연결 요소의 접착력과 관련하여 특히 유리하다.

유리한 실시형태에서 접촉 범프(14)와 이격자(19)는 연결 요소(3)와 일체로 형성될 수 있다. 접촉 범프(14)와 이격자(19)는 표면의 초기 상태에서 편평한 표면을 갖는 연결 요소(3)를 예컨대 엠보싱이나 딥 드로잉에 의해 재형성함으로써 형성될 수 있다. 해당 공정에서, 대응하는 만입부가 접촉 범프(14)나 이격자(19) 대향측의 연결 요소(3)의 표면에 형성될 수 있다.

접촉 범프(14)와 이격자(19)에 의해 균질하고 두께가 균일하며 균일하게 융합된 솔더 재료(4)층이 획득된다. 따라서, 연결 요소(3)와 기판(1) 간의 기계적 응력이 저감될 수 있다. 이는 납 함유 솔더 재료에 비해 낮은 연성으로 인해 기계적 응력을 양호하게 상쇄할 수 없는 무연 솔더 재료를 사용하는 경우에 특히 유리하다.

도 24는 전기 연결 요소(3)의 영역에서 본 발명에 따른 창유리(1)의 다른 대안적인 실시형태의 평면도를 도시한다. 전기 연결 요소(3)는 타원형 기부면을 갖도록 구성된다. 장축의 길이는 12 mm이고 단축의 길이는 5 mm이다. 연결 요소(3)의 재료 두께는 0.8 mm이다. 연결 요소(3)는 접촉 표면(8)을 통해 전기 도전성 구조물(2)의 부분에 그 전체 표면에 걸쳐 연결된다.

도 25는 전기 연결 요소(3)의 영역에서 본 발명에 따른 창유리(1)의 다른 대안적인 실시형태의 평면도를 도시한다. 연결 요소(3)는 직사각형으로 구성되며 직사각형의 두 단변은 반원으로 구성된다. 연결 요소(3)는 5 mm의 폭과 14 mm의 길이를 가진다.

도 26은 본 발명에 따른 전기 연결 요소(3)를 갖춘 창유리(1)의 제조 방법의 예시적인 실시형태를 상세히 도시한다. 제1 단계로서, 솔더 재료(4)를 형상과 체적에 따라 분배한다. 여기서, 솔더 재료(4)는 3 mm의 폭과 0.38 mm의 두께와 편평한 표면을 갖는 스트립을 형성하도록 압연된다. 길이가 5.5 mm인 솔더 재료(4)의 소판을 스트립으로부터 절단한다. 이어서 분배된 솔더 재료(4)를 전기 연결 요소(3)의 접촉 표면(8)에 제1 접촉면(10)을 통해 배치한다. 이어서 리세스(6)를 연결 요소(3)를 향하지 않는 솔더 재료(4)의 접촉면(11)을 통해 솔더 재료(4) 내로 엠보싱한다. 플럭스(7)를 접촉면(11)에 도포하고 그 과정에서 적어도 리세스(6)에 배치한다. 전기 연결 요소(3)를 솔더 재료(4) 및 플럭스(7)와 함께 전기 도전성 구조물(2) 상에 배치한다. 전기 도전성 구조물(2) 및 창유리(1)에 대한 연결 요소(3)의 내구성 있는 연결이 에너지의 투입 하에서 이루어진다.

도 27은 본 발명에 따른 전기 연결 요소(3)를 갖춘 창유리(1)의 제조 방법의 대안적인 예시적 실시형태를 상세히 도시한다. 제1 단계로서, 솔더 재료(4)를 리세스(6)를 갖는 형상과 체적에 따라 분배한다. 여기서, 솔더 재료(4)가 3 mm의 폭과 0.38 mm의 두께를 갖는 스트립을 형성하도록 압연되며, 일측 롤러의 표면은 스트립의 일측 표면에서 리세스가 솔더 재료(4) 내로 도입되도록 하는 구조로 구성된다. 길이가 5.5 mm인 솔더 재료(4)의 소판을 스트립으로부터 절단한다. 이어서 리세스(6)가 솔더 재료(4) 내로 도입되는 접촉면(11)에 플럭스(7)를 도포한다. 이어서 플럭스(7)를 가진 분배된 솔더 재료(4)를 접촉 장소(10)를 통해 전기 연결 요소(3)의 접촉 표면(8) 상에 배치한다. 대안으로서, 솔더 재료(4)를 접촉면(11)을 통해 접촉 표면(8) 상에 배치할 수 있다. 전기 연결 요소(3)를 솔더 재료(4) 및 플럭스(7)와 함께 전기 도전성 구조물(2) 상에 배치한다. 전기 도전성 구조물(2) 및 창유리(1)에 대한 연결 요소(3)의 내구성 있는 연결이 에너지의 투입 하에서 이루어진다.

대안적인 실시형태에서, 솔더 재료(4)는 편평한 표면을 갖는 스트립을 형성하도록 압연되고, 소판으로 절단되며, 이어서 리세스(6)가 소판의 접촉면(11) 내로 엠보싱된다.

다른 대안적인 실시형태에서, 솔더 재료(4)는 일측 표면에 리세스를 갖춘 스트립을 형성하도록 압연된다. 플럭스(7)가 적어도 리세스에 배치되며, 그 후, 플럭스(7)를 가진 솔더 재료(4)의 소판이 절단된다.

실시예

도 26의 본 발명에 따른 방법을 사용하여 가열 도체 구조물 형태의 전기 도전성 구조물(2), 전기 연결 요소(3), 연결 요소(3)의 접촉 표면(8) 상의 은층(5), 리세스(6)를 갖춘 솔더 재료(4) 및 플럭스(7)를 구비한 창유리(1)(두께 3 mm, 폭 150 cm, 높이 80 cm)로 시험 샘플을 제조하였다. 연결 요소(3)의 재료 두께는 0.8 mm였다. 연결 요소(3)는 EN 10 088-2에 따른 재료 번호 1.4509의 강(ThyssenKrupp Nirosta® 4509)을 함유하였다. 도 2와 도 9에 따라 전기 연결 요소(3), 솔더링 공정 전의 솔더 재료(4) 및 리세스(6)를 형성하였다. 플럭스는 Stannol^® 400-25였다. 플럭스(7)는 콜로포늄과 기타 첨가제를 함유하였다. 솔더 재료(4) 및 플럭스(7)와 함께 연결 요소(3)를 전기 도전성 구조물(2)에 적용하였다. 2초의 공정 시간 및 200℃의 온도에서 전기 도전성 구조물(2)에 연결 요소(3)를 솔더링하였다. 50 ㎛의 층 두께(t)를 초과하는 전기 연결 요소(3)와 전기 도전성 구조물(2) 사이의 사이 공간으로부터의 솔더 재료(4)의 유출은 단지 b=0.4 mm의 최대 유출폭까지만 관찰되었다. 전기 연결 요소(3), 연결 요소(3)의 접촉 표면(8) 상의 은층(5), 리세스(6)를 갖춘 솔더 재료(4) 및 플럭스(7)의 치수와 조성은 표 1에서 확인할 수 있다. 연결 요소(3)와 전기 도전성 구조물(2)에 의해 미리 정해지는 솔더 재료(4)의 배열로 인해 임계 기계적 응력이 창유리(1)에서 관찰되지 않았다. 모든 샘플에서 전기 도전성 구조물(2)을 통한 창유리(1)와 전기 연결 요소(3) 간의 연결은 솔더 재료(4)와 플럭스(7)에 의한 솔더링 후에 내구적으로 안정적이었다.

모든 샘플의 경우, +80℃에서 -30℃에 이르는 온도 차에서 유리 기판(1)이 파손되거나 손상을 입지 않았다는 것을 관찰할 수 있었다. 솔더링 직후, 연결 요소(3)를 갖춘 이들 창유리(1)는 급격한 온도 강하에 대해 안정적이라는 것을 입증할 수 있었다.

구성요소	재료	실시예
연결 요소(3)	하기 조성을 갖는 EN 10 088-2에 따른 재료 번호 1.4509의 강
	철(wt%)	78.87
	탄소(wt%)	0.03
	크롬(wt%)	18.5
	티타늄(wt%)	0.6
	니오븀(wt%)	1
	망간(wt%)	1
	CTE(열팽창계수) (0℃ 내지 100℃에 대한 10^-6/℃)	10
	연결 요소와 기판의 CTE 차 (0℃ 내지 100℃에 대한 10^-6/℃)	1.7
	연결 요소의 두께(m)	8.0×10^-4
습윤층(5)
	은(wt%)	100
	층 두께(m)	7.0×10^-6
솔더 재료(4)
	철(wt%)	42
	비스무트(wt%)	57
	은(wt%)	1
	질량(g)	118×10^-3
리세스(6)
	깊이(m)	2×10^-4
플럭스(7)	Stannol^® 400-25
	질량(g)	2×10^-3
유리 기판(1)
(소다 석회 유리)
	CTE(0℃ 내지 320℃에 대한 10^-6/℃)	8.3

비교예

실시예와 동일하게 비교예를 수행하였다. 차이는 솔더링 공정 전의 솔더 재료(4)의 구성에 있었다. 리세스(6)가 솔더 재료(4) 내로 도입되지 않았다. 따라서, 플럭스는 연결 요소의 수송 중에 마모로 인한 소실로부터 보호되지 않았다.

실시예와 비교예의 샘플을 비교한 결과, 샘플 중 80%에서 연결 요소(3)와 전기 도전성 구조물(2) 간의 안정적인 연결 면에서 개선이 이루어졌음이 입증되었다.

본 발명에 따른 방법으로 제조한 창유리는 연결 요소(3)와 전기 도전성 구조물(2) 간의 연결의 안정성이 보다 우수하였다.

이 결과는 당업계 보통의 기술자에게는 예상 외의 놀라운 것이었다.

1: 창유리
2: 전기 도전성 구조물
3: 전기 연결 요소
4: 솔더 재료
5: 습윤층
6: 솔더 재료(4) 내의 리세스
7: 플럭스
8: 연결 요소(3)의 접촉 표면
9: 두 접촉 표면(8) 간의 브리지
10: 솔더 재료(4)의 제1 접촉면
11: 솔더 재료(4)의 제2 접촉면
12: 접촉면(11)의 부분
13: 접촉면(11)의 부분
14: 접촉 범프
15: 상쇄 부재
16: 연결 요소(3)의 만입부
17: 솔더 재료(4)의 융기부
19: 이격자
20: 연결 요소(3)의 만입부
b: 솔더 재료의 최대 유출폭
t: 솔더 재료의 제한 두께
A-A'; 단면선
B-B': 단면선
C-C': 단면선

Claims

적어도 하나의 전기 연결 요소(3)를 갖춘 창유리의 제조 방법으로,
a) 크롬의 비율이 10.5 wt% 이상이고 9×10^-6/℃ 내지 13×10^-6/℃의 열 팽창계수를 갖는 크롬 함유 강을 함유하는 연결 요소(3)의 적어도 하나의 접촉 표면(8)에, 플럭스(7)를 수용하는 적어도 하나의 리세스(6)를 갖는 솔더 재료(4)를 도포하는 단계,
b) 기판(1) 상의 전기 도전성 구조물(2)의 부분 상에서 연결 요소(3)를 솔더 재료(4)에 걸쳐 배치하는 단계,
c) 열을 투입하면서 솔더 재료(4)에 의해 전기 도전성 구조물(2)에, 전기 도전성 구조물(2)과 평행한 연결 요소(3)를 연결하는 단계를 포함하고,
단계 a)에서, 먼저 적어도 하나의 리세스(6)를 갖도록 솔더 재료(4)를 형성하고, 이어서 적어도 리세스(6) 내에 플럭스(7)를 배치하고, 이어서 플럭스(7)를 포함하는 리세스를 갖는 접촉면(11)을 통해 연결 요소(3)의 접촉 표면(8)에 솔더 재료(4)를 배치하는,
창유리의 제조 방법.
제1항에 있어서, 접촉면(11)의 부분(12)은 직사각형, 난원, 타원, 원 또는 이들의 조합으로 형성되고, 접촉면(11)을 통해 리세스(6)가 솔더 재료(4)에 도입되는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 플럭스(7)는 솔더 재료(4)에 용액으로서 도포되고, 플럭스(7)의 용액은 적어도 50 wt% 내지 95 wt%의 용매를 함유하는 방법.
적어도 하나의 접촉 표면(8)을 갖는 전기 연결 요소(3)이며,
솔더 재료(4)가 상기 접촉 표면(8) 상에 배치되고,
상기 연결 요소(3)는 상기 솔더 재료(4)에 의해 전기 도전성 구조물(2)에 연결되고, 상기 연결 요소(3)는 상기 전기 도전성 구조물(2)과 평행하고,
적어도 하나의 리세스(6)가 상기 솔더 재료(4)에 배치되고,
플럭스(7)가 적어도 리세스(6) 내에 배치되고,
상기 솔더 재료(4)가 상기 플럭스(7)를 포함하는 리세스를 갖는 접촉면(11)을 통해 상기 연결 요소(3)의 상기 접촉 표면(8)에 배치되고, 상기 연결 요소(3)는 크롬의 비율이 10.5 wt% 이상이고 9×10^-6/℃ 내지 13×10^-6/℃의 열 팽창계수를 갖는 크롬 함유 강을 함유하는 것인,
전기 연결 요소.
제4항에 있어서, 상기 연결 요소(3)가 적어도 철-크롬 합금을 함유하는 연결 요소.
제5항에 있어서, 상기 연결 요소(3)가 적어도 50 wt% 내지 89.5 wt%의 철, 10.5 wt% 내지 20 wt%의 크롬, 0 wt% 내지 1 wt%의 탄소, 0 wt% 내지 5 wt%의 니켈, 0 wt% 내지 2 wt%의 망간, 0 wt% 내지 2.5 wt%의 몰리브덴 또는 0 wt% 내지 1 wt%의 티타늄을 함유하는 연결 요소.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 솔더 재료(4)는 주석 및 비스무트, 인듐, 아연, 구리, 은 또는 이들의 조성물을 함유하는 연결 요소.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 요소(3)가 니켈, 주석, 구리 및 은 중 적어도 하나로 코팅되는 연결 요소.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 솔더 재료와 플럭스를 합한 총량 중 플럭스의 비율은 0.1 wt% 내지 5 wt%인 연결 요소.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 리세스(6)는 플럭스(7)로 부분적으로 또는 완전히 충전되는 연결 요소.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 플럭스(7)는 연결 요소(3)의 접촉 표면(8)의 영역에서 적어도 하나의 만입부(16, 20)에 배치되는 연결 요소.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 전기 도전성 구조물을 전도시키는데 사용되는 연결 요소.