KR101868258B1 - 기판 상의 전기 전도성 구조를 접촉시키기 위한 전기 연결 요소 - Google Patents

기판 상의 전기 전도성 구조를 접촉시키기 위한 전기 연결 요소 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상이한 물질로부터 제조된 두 경성 부요소(2, 3)를 적어도 포함하는, 기판(6) 상의 전기 전도성 구조(5)를 전기적 접촉시키기 위한 전기 연결 요소(1)에 관한 것이다. 제1 부요소(2)는 전기 전도성 구조(5)에 납땜되기 위해 제공되고, 제2 부요소(3)는 전기 연결 케이블에 연결되기 위해 제공된다. 제1 부요소(2) 및 제2 부요소(3)는 적어도 하나의 리벳(4)에 의해 상호연결된다.

Description

기판 상의 전기 전도성 구조를 접촉시키기 위한 전기 연결 요소 {ELECTRIC CONNECTING ELEMENT FOR CONTACTING AN ELECTRICALLY CONDUCTIVE STRUCTURE ON A SUBSTRATE}
본 발명은 전기 연결 요소, 전기 연결 요소를 갖는 판유리, 연결 요소 제조 방법, 및 그의 용도에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 모터 차량의 판유리 상의 전기 전도성 구조, 예를 들어 가열 전도체 또는 안테나 전도체를 접촉시키기 위한 전기 연결 요소에 관한 것이다. 전기 전도성 구조는 납땜된 전기 연결 요소를 통해 온보드 전기 시스템에 연결된다. 이용되는 물질들의 상이한 열 팽창 계수 때문에, 판유리를 변형시키는 제조 및 작업 동안에 기계적 응력이 발생하여 판유리의 파단을 야기할 수 있다.
납-함유(lead-containing) 땜납은 소성 변형에 의해 전기 연결 요소와 판유리 사이에 발생하는 기계적 응력을 보상할 수 있는 높은 연성(ductility)을 갖는다. 그러나, 폐차 처리 지침(End of Life Vehicles Directive 2000/53/EC) 때문에, EC 내에서는 납-함유 땜납을 무연 땜납으로 대체해야 한다. 요약해서, 이 지침은 ELV (End of Life Vehicles)라는 약칭으로 불린다. 이 지침의 목적은 일회용 전자장치의 대량 증가의 결과로 극히 문제가 되는 성분을 제품에 금지하는 것이다. 영향 받는 물질은 납, 수은 및 카드뮴이다. 이것은 그 중에서도 유리 상에서의 전기적 응용에 무연 납땜 물질의 구현 및 상응하는 대체 제품의 도입과 관련 있다.
무연 땜납은 전형적으로 현저히 감소된 연성을 가지고, 따라서 기계적 응력을 납-함유 땜납과 동일한 정도로 보상할 수 없다. 따라서, 특히 무연 납땜 컴파운드를 갖는 땜납의 경우 기계적 응력을 방지하기 위한 노력, 예를 들어 연결 요소의 물질의 적당한 선택에 의해 가능한 무언가를 해야 한다. 기판, 통상적으로 소다 석회 유리 및 연결 요소의 열 팽창 계수의 차이가 작으면, 아주 경미한 기계적 응력이 발생한다.
WO 2012/152543 A1에서는, 예를 들어, 크로뮴-함유 (또는 스테인리스) 강철이 특히 적당한 물질로서 제안되었고, 게다가, 이 물질은 경제적으로 유리하다. 추가의 개발로서, 또한 다중-부분형(multi-piece) 연결 요소도 생각해 볼 수 있다. 그러한 연결 요소는 상이한 물질로 제조된 복수의 경성(solid) 부요소(subelement)로 제조될 수 있고, 한 부요소는 판유리를 접촉시키기 위해 제공되고 다른 한 부요소는 전기 연결 케이블을 접촉시키기 위해 제공된다. 그래서, 판유리를 접촉시키기 위한 부요소의 물질은 주로 적당한 열 팽창 계수를 고려해서 선택될 수 있다. 반대로, 연결 케이블을 접촉시키기 위한 부요소의 물질은 다른 척도, 예컨대 최적 전기 전도도 또는 좋은 성형성을 고려해서 선택될 수 있다.
부요소는 서로 내구적으로 안정하게 연결되어야 한다. 이 경우, 관련 분야 기술자는 부요소들의 용접을 먼저 그리고 우선적으로 더 고려할 것이다. 그러나, 부요소들이 그의 상이한 물질 때문에 매우 상이한 용융 온도를 가지는 경우에는, 문제가 없는 용접이 가능하지 않다. 때때로, 한 부요소를 용융하는 데 필요한 온도에서, 다른 요소가 이미 손상될 수 있다.
본 발명의 목적은 부요소들이 개선된 방식으로 서로 연결된 다중-부분형 전기 연결 요소 뿐만 아니라 이 연결 요소를 갖는 판유리를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 본 발명에 따라서 독립항인 청구항 1에 따른 전기 연결 요소를 갖는 판유리에 의해 달성된다. 바람직한 실시양태는 종속항에 개시된다.
기판 상의 전기 전도성 구조의 전기적 접촉을 위한 본 발명에 따른 전기 연결 요소는 상이한 물질 (또는 상이한 물질 조성물)로 제조된 적어도 두 경성 부요소를 포함하고, 제1 부요소는 전기 전도성 구조에 납땜되기 위해 제공되고 제2 부요소는 전기 연결 케이블에 연결되기 위해 제공된다. 제1 부요소 및 제2 부요소는 본 발명에 따라서 적어도 하나의 리벳에 의해 서로 연결된다.
리벳에 의한 연결은 내구적으로 안정하고, 경성 부요소에 대한 추가 요구가 없다. 이러해서, 부요소의 물질은 그들 서로 간의 연결을 고려하지 않고 선택될 수 있다. 이러해서, 특히, 제1 부요소에 관해서는 열 팽창 계수가 기판의 열 팽창 계수와 최소의 가능한 차이를 갖는 물질이 선택될 수 있는 반면, 제2 부요소에 관해서는 최고의 가능한 전기 전도도 및/또는 좋은 굽힘성을 갖는 물질이 선택될 수 있다. 다른 척도, 예를 들어 용접 연결의 경우에 존재하는 유사한 용융점은 고려할 필요 없다. 이것은 본 발명의 주요 이점이다.
연결 요소의 부요소는 본 발명에 따라서 경성인 것으로 구현된다. 이것은 강직성이고 상당한 연성을 가질 수는 있지만 구부러지지 않는 디자인을 의미한다. 부요소는 성형 후 여전히 요망되는 형상 및 위치에 있다. 본 발명의 맥락에서, 비-경성의 구부러지는 형태, 예컨대 통상적인 케이블 또는 편평 전도체는 연결 요소의 부요소로 고려되지 않아야 한다.
유리한 실시양태에서는, 제1 부요소의 물질의 용융 온도와 제2 부요소의 물질의 용융 온도 사이의 차이가 200℃ 초과, 바람직하게는 300℃ 초과, 특히 바람직하게는 400℃ 초과이다. 그러한 연결 요소를 갖는 경우, 그러한 용융 온도 차이로는 용접에 의한 확실한 연결이 만족스럽게 실현 가능하지 않기 때문에, 본 발명에 따른 이점이 특히 중요하다.
추가로, 본 발명은 적어도
- 기판,
- 기판의 영역 상의 전기 전도성 구조, 및
- 본 발명에 따른 적어도 하나의 연결 요소
를 포함하고, 여기서 제1 부요소가 납땜 컴파운드를 통해 전기 전도성 구조의 영역에 연결되는 것인,
적어도 하나의 전기 연결 요소를 갖는 판유리를 포함한다.
제2 부요소는 바람직하게는 기판에 대면하지 않는 제1 부요소의 표면 상에 배열된다. 제2 부요소는 전기 연결 케이블과 접촉하도록 제공된다. 연결 케이블은 기판 상의 전기 전도성 구조를 외부 기능성 요소, 예를 들어 전력 공급원 또는 수용부에 연결한다. 이것을 위해, 연결 케이블은 연결 요소에서부터 시작하여 판유리에서 떠나서 바람직하게는 판유리의 측부 가장자리를 지나게 안내된다. 원리적으로, 연결 케이블은 전기 전도성 구조, 예를 들어 편평 전도체, 연선(stranded wire) 전도체 또는 단선(solid wire) 전도체의 전기적 접촉을 위해 관련 분야 기술자에게 알려진 임의의 연결 케이블일 수 있다. 연결 요소의 제2 부요소와 연결 케이블 사이의 연결은 관련 분야 기술자에게 잘 알려진 임의의 방식으로, 예를 들어, 납땜에 의해, 용접에 의해, 나사 고정에 의해, 전기 전도성 접착제를 통해 또는 플러그 연결로서 달성될 수 있다.
기판은 바람직하게는 유리, 특히 바람직하게는 소다 석회 유리를 함유한다. 기판은 바람직하게는 유리 판유리, 특히 창문 판유리이다. 그러나, 원리적으로, 기판은 또한 다른 유형의 유리, 예를 들어 석영 유리 또는 보로실리케이트 유리, 또는 중합체, 바람직하게는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리부타디엔, 폴리니트릴, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리비닐클로라이드, 폴리아크릴레이트, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 및/또는 그의 공중합체 또는 혼합물을 함유할 수 있다.
기판은 바람직하게는 투명하거나 또는 아투명하다. 기판은 바람직하게는 0.5 mm 내지 25 mm, 특히 바람직하게는 1 mm 내지 10 mm, 가장 특히 바람직하게는 1.5 mm 내지 5 mm의 두께를 갖는다.
바람직한 실시양태에서, 기판의 열 팽창 계수와 제1 부요소의 열 팽창 계수 사이의 차이는 5 x 10-6/℃ 미만, 바람직하게는 3 x 10-6/℃ 미만이다. 그러한 작은 차이에 의해, 납땜 절차의 결과로서의 임계 열 응력을 유리하게 피할 수 있고, 더 좋은 접착이 달성된다.
기판의 열 팽창 계수는 바람직하게는 8 x 10-6/℃ 내지 9 x 10-6/℃이다. 기판은 바람직하게는 유리, 특히 소다 석회 유리를 함유하고, 그것은 바람직하게는 0℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 8.3 x 10-6/℃ 내지 9 x 10-6/℃의 열 팽창 계수를 갖는다.
유리한 실시양태에서, 본 발명에 따른 연결 요소의 제1 부요소의 열 팽창 계수는 0℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 4 x 10-6/℃ 내지 15 x 10-6/℃, 바람직하게는 9 x 10-6/℃ 내지 13 x 10-6/℃, 특히 바람직하게는 10 x 10-6/℃ 내지 11.5 x 10-6/℃, 가장 특히 바람직하게는 10 x 10-6/℃ 내지 11 x 10-6/℃, 특히, 10 x 10-6/℃ 내지 10.5 x 10-6/℃이다.
본 발명에 따른 연결 요소의 제1 부요소는 바람직하게는 적어도 하나의 철-함유 합금을 함유한다. 제1 부요소는 특히 바람직하게는 적어도 50 중량% 내지 89.5 중량% 철, 0 중량% 내지 50 중량% 니켈, 0 중량% 내지 20 중량% 크로뮴, 0 중량% 내지 20 중량% 코발트, 0 중량% 내지 1.5 중량% 마그네슘, 0 중량% 내지 1 중량% 규소, 0 중량% 내지 1 중량% 탄소, 0 중량% 내지 2 중량% 망가니즈, 0 중량% 내지 5 중량% 몰리브데넘, 0 중량% 내지 1 중량% 티타늄, 0 중량% 내지 1 중량% 니오븀, 0 중량% 내지 1 중량% 바나듐, 0 중량% 내지 1 중량% 알루미늄, 및/또는 0 중량% 내지 1 중량% 텅스텐을 함유한다.
제1 부요소는 예를 들어 철-니켈-코발트 합금, 예컨대 전형적으로 대략 5 x 10-6/℃의 열 팽창 계수를 갖는 코바르(Kovar) (FeCoNi)를 함유할 수 있다. 코바르의 조성은 예를 들어 54 중량% 철, 29 중량% 니켈 및 17 중량% 코발트이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 연결 요소의 제1 부요소는 크로뮴-함유 강철을 함유한다. 크로뮴-함유, 특히 이른바 스테인리스 또는 내부식성 강철은 비용-효과적으로 입수가능하다. 추가로, 크로뮴-함유 강철로 제조된 연결 요소는 예를 들어 구리로 제조된 많은 통상적인 연결 요소에 비해 높은 강직성을 가지고, 이것은 연결 요소의 유리한 안정성을 초래한다. 이러해서, 예를 들어, 제2 부요소의 형상화 동안에 비틀림을 피할 수 있다. 추가로, 크로뮴-함유 강철은 많은 통상적인 연결 요소, 예를 들어 티타늄으로 제조된 연결 요소에 비해 개선된 납땜성을 가지고, 이것은 더 높은 열 전도도에 기인한다.
제1 부요소는 바람직하게는 10.5 중량% 이상의 크로뮴 함량을 갖는 크로뮴-함유 강철을 함유한다. 추가의 합금 성분, 예컨대 몰리브데넘, 망가니즈, 또는 니오븀은 개선된 내부식성 또는 변화된 기계적 특성, 예컨대 인장 강도 또는 냉간 성형성을 초래한다.
연결 요소의 제1 부요소는 특히 바람직하게는 적어도 66.5 중량% 내지 89.5 중량% 철, 10.5 중량% 내지 20 중량% 크로뮴, 0 중량% 내지 1 중량% 탄소, 0 중량% 내지 5 중량% 니켈, 0 중량% 내지 2 중량% 망가니즈, 0 중량% 내지 2.5 중량% 몰리브데넘, 0 중량% 내지 2 중량% 니오븀, 및 0 중량% 내지 1 중량% 티타늄을 함유한다. 연결 요소는 바나듐, 알루미늄 및 질소를 포함하는 다른 원소의 혼합물을 추가로 함유할 수 있다.
제1 부요소는 가장 특히 바람직하게는 적어도 73 중량% 내지 89.5 중량% 철, 10.5 중량% 내지 20 중량% 크로뮴, 0 중량% 내지 0.5 중량% 탄소, 0 중량% 내지 2.5 중량% 니켈, 0 중량% 내지 1 중량% 망가니즈, 0 중량% 내지 1.5 중량% 몰리브데넘, 0 중량% 내지 1 중량% 니오븀, 및 0 중량% 내지 1 중량% 티타늄을 함유한다. 연결 요소는 바나듐, 알루미늄 및 질소를 포함하는 다른 원소의 혼합물을 추가로 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 연결 요소는 특히 적어도 77 중량% 내지 84 중량% 철, 16 중량% 내지 18.5 중량% 크로뮴, 0 중량% 내지 0.1 중량% 탄소, 0 중량% 내지 1 중량% 망가니즈, 0 중량% 내지 1 중량% 니오븀, 0 중량% 내지 1.5 중량% 몰리브데넘, 및 0 중량% 내지 1 중량% 티타늄을 함유한다. 연결 요소는 바나듐, 알루미늄 및 질소를 포함하는 다른 원소의 혼합물을 추가로 함유할 수 있다.
특히 적당한 크로뮴-함유 강철은 EN 10 088-2에 따른 물질 번호 1.4016, 1.4113, 1.4509 및 1.4510의 강철이다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 연결 요소의 제2 부요소는 구리, 예를 들어 전해 구리를 함유한다. 그러한 제2 부요소는 유리하게 높은 전기 전도도를 갖는다. 게다가, 그러한 부요소는 유리하게 성형가능하고, 이것은 연결 케이블에 연결하기 위해 바람직할 수 있거나 또는 필요할 수 있다. 이러해서, 제2 부요소에 예를 들어 각이 제공될 수 있고, 이 각에 의해 연결 케이블의 연결 방향이 조정가능하다.
또한, 제2 부요소는 구리-함유 합금, 예컨대 황동 또는 청동 합금, 예를 들어 양은 또는 콘스탄탄을 함유할 수 있다.
제2 부요소는 바람직하게는 0.5 μOhm·㎝ 내지 20 μOhm·㎝, 특히 바람직하게는 1.0 μOhm·㎝ 내지 15 μOhm·㎝, 가장 특히 바람직하게는 1.5 μOhm·㎝ 내지 11 μOhm·㎝ 의 전기 저항을 갖는다.
제2 부요소는 특히 바람직하게는 45.0 중량% 내지 100 중량% 구리, 0 중량% 내지 45 중량% 아연, 0 중량% 내지 15 중량% 주석, 0 중량% 내지 30 중량% 니켈, 및 0 중량% 내지 5 중량% 규소를 함유한다.
물질 번호 CW004A (이전에는 2.0065)를 갖는 전해 구리 및 물질 번호 CW505L (이전에는 2.0265)을 갖는 CuZn30이 제2 부요소의 물질로서 특히 적당하다.
원리적으로, 본 발명에 따른 리벳의 물질은 응용의 요건에 의존해서 관련 분야 기술자에 의해 자유롭게 선택될 수 있다. 리벳은 예를 들어 구리 또는 구리-함유 합금, 예컨대 황동 또는 청동, 철 또는 철-함유 합금, 예컨대 강철, 크로뮴-함유 또는 스테인리스 강철, 알루미늄, 또는 알루미늄-함유 합금, 또는 티타늄을 함유할 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 리벳은 구리 또는 구리-함유 합금, 특히 구리를 함유한다. 이것은 리벳 고정을 위해 요구되는 리벳의 전기 전도도 및 성형성에 관해서 특히 유리하다.
그러나, 리벳은 또한 연결 요소의 제1 또는 제2 부요소와 일체형으로 구현될 수 있다. 이 경우, 물론, 리벳의 물질은 상응하는 부요소의 물질에 의해 좌우된다.
리벳의 기하학적 치수는 연결 요소의 치수에 의해 합리적으로 좌우된다. 리벳은 전형적인 연결 요소의 경우에 예를 들어 0.2 mm 내지 12 mm, 바람직하게는 0.8 mm 내지 3 mm의 길이 및 0.5 mm 내지 5 mm, 바람직하게는 1 mm 내지 3 mm의 폭을 갖는다.
본 발명은 연결 요소의 특이적 형상에 제한되지 않는다. 대신, 본 발명은 경성 부요소로 제조된 다수의 부품으로 구현되는 임의의 연결 요소에 적용될 수 있다. 물론, 제1 부요소의 땜납 표면, 즉, 기판에 대한 접촉 표면으로서 기능하기 위해 제공되는 표면이 돌출 리벳에 의해 손상되지 않도록 주의해야 한다.
제1 부요소 및 제2 부요소의 물질의 두께는 바람직하게는 0.1 mm 내지 4 mm, 특히 바람직하게는 0.2 mm 내지 2 mm, 가장 특히 바람직하게는 0.5 mm 내지 1 mm이다. 물질 두께는 바람직하게는 일정하고, 이것은 부요소의 간단한 제조에 관해서 특히 유리하다.
연결 요소의 치수는 관련 분야 기술자에 의해 개개의 경우의 요건에 의존해서 자유롭게 선택될 수 있다. 연결 요소는 예를 들어 1 mm 내지 50 mm의 길이 및 폭을 갖는다. 연결 요소의 길이는 바람직하게는 내지 이고, 특히 바람직하게는 내지 이다. 연결 요소의 폭은 바람직하게는 10 mm 내지 30 mm, 특히 바람직하게는 2 mm 내지 10 mm이다. 이 치수를 갖는 연결 요소는 취급하기가 특히 용이하고, 판유리 상의 전도성 구조의 전기적 접촉에 특히 적합하다.
바람직한 실시양태에서, 제1 부요소는 가교(bridge) 형상으로 구현된다. 가교 형상 연결 요소는 관련 분야 기술자에게 잘 알려져 있다. 그것은 전형적으로 2개의 발 영역을 포함하고, 기판에 대면하는 발 영역의 표면 상에 접촉 표면이 배열되고, 이 접촉 표면을 통해 연결 요소가 납땜 컴파운드를 통해 기판에 연결된다. 발 영역 사이에 가교 영역이 배열되고, 가교 영역은 전형적으로 발 영역에 평행하게 배열되는 높은 중심 구역을 포함한다. 가교 영역은 납땜 컴파운드를 통해 전도성 구조에 직접 연결되도록 의도되지 않는다. 제2 부요소는 바람직하게는 발 영역에 대면하지 않는 가교 영역의 표면 상에 배열된다. 제2 부요소의 형상은 마찬가지로 관련 분야 기술자에 의해 자유롭게 선택될 수 있다. 제2 부요소는 바람직하게는 장방형 형상, 특히 직사각형 형상을 가지고, 이것은 제1 부요소 상에 최적의 설치를 위해 편평한 표면을 갖는다.
가교 형상 연결 요소는 유리 판유리 상의 전기 전도성 구조를 접촉시키기 위한 그의 유용성을 입증하였다. 게다가, 그것은 납땜될 발 영역 사이의 가교 구역에서 제2 부요소를 리벳 고정하는 유리한 능력을 제공한다.
바람직하게는, 제1 부요소 및 제2 부요소는 각각 의도된 리벳의 크기에 부합되는 적어도 하나, 특히 바람직하게는 정확히 하나의 호울을 갖는다. 제1 부요소 및 제2 부요소의 호울은 리벳이 두 호울 모두를 통해 안내될 수 있고 이러해서 부요소들을 서로 내구적으로 안정하게 연결할 수 있게 일치하도록 배열된다. 제1 부요소의 가교 구역이 기판에 직접 연결되지 않고, 대신, 가교 구역과 기판 표면 사이에 중간 공간이 있기 때문에, 이 실시양태에서는 기판의 방향으로 제1 부요소의 표면을 지나서 돌출하는 리벳의 구역이 문제되지 않는다.
특히 유리한 개선에서, 제2 부요소는 0.8 mm의 높이 및 4.8 mm, 6.3 mm 또는 9.5 mm의 폭을 갖는 표준 모터 차량 편평 탭이 부요소의 자유 말단 상에 부착될 수 있도록 하는 치수를 갖는다. 특히 바람직하게는, .3 mm의 폭을 갖는 제2 부요소의 실시양태가 이용되고, 그 이유는 이것이 이 부문에서 이용되는 DIN 46244에 따른 모터 차량 탭에 상응하기 때문이다. 통상적인 모터 차량 편평 탭의 크기에 맞는 연결 가교의 표준화는 기판의 전도성 구조를 온보드 전압에 연결할 수 있는 간단한 및 또한, 가역적인 능력을 초래한다. 그러나, 별법으로, 연결 요소의 전기적 접촉은 또한 납땜된 연결, 크림핑된 연결 또는 전도성 접착제를 통해 달성될 수 있다.
대안적 바람직한 실시양태에서, 연결 요소의 제2 부요소는 2개의 발 영역 및 그 사이에 배열된 가교 영역을 갖는 가교 형상으로 구현된다. 제1 부요소는 예를 들어 직사각형 또는 둥근 외곽선을 갖는 편평 플레이트로서 구현되고, 제2 부요소의 발 영역의 밑면 상에 배열된다. 이러해서, 제1 부요소는 제2 부요소와 기판 사이에 보상판을 형성한다. 바람직하게는, 제1 부요소는 2개의 발 영역 각각에 제공되고, 즉, 총 2개의 제1 부요소가 제공된다.
이 실시양태에서는, 예를 들어 구리로 제조된 경제적으로 상업적으로 입수가능한 통상적인 가교 형상 연결 요소가 제2 부요소로 이용될 수 있다. 대조적으로, 보상판으로서의 제1 부요소는 기판 상에서의 열 응력이 방지되도록 선택될 수 있다.
보상판으로서의 제1 부요소는 보통 간단한 리벳 고정으로 납땜 컴파운드를 통해 기판에 직접 전-표면 결합되기 때문에, 리벳의 일부가 납땜 표면을 지나서 돌출할 것이라는 문제가 생긴다. 따라서, 바람직한 실시양태에서, 리벳은 제1 부요소와 일체형으로 구현되고, 납땜 표면 반대쪽에 있는 제1 부요소 표면 상에 배열된다. 그 다음, 리벳은 제2 부요소의 적당한 호울을 통해 안내된다.
대안적 바람직한 실시양태에서, 보상판으로서의 제1 부요소는 바람직하게는 대략 중심에서 납땜 표면 상에 함몰부를 갖는다. 함몰부 영역에서, 제1 부요소는 호울을 가지고, 이 호울을 통해서 리벳이 안내된다. 리벳을 형상화함으로써 부요소의 포지티브-록킹(positive-locking) 연결을 생성한 후, 리벳의 돌출 부분이 함몰부 내에 배열되고, 그 밖에는 편평한 납땜 표면을 지나서 돌출하지 않는다.
본 발명에 따른 전기 전도성 구조는 바람직하게는 5 ㎛ 내지 40 ㎛, 특히 바람직하게는 5 ㎛ 내지 20 ㎛, 가장 특히 바람직하게는 8 ㎛ 내지 15 ㎛, 특히 10 ㎛ 내지 12 ㎛의 층 두께를 갖는다. 본 발명에 따른 전기 전도성 구조는 바람직하게는 은, 특히 바람직하게는 은 입자 및 유리 프릿을 함유한다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 납땜 컴파운드는 무연이다. 이것은 본 발명에 따른 전기 연결 요소를 갖는 판유리의 환경 영향에 관해서 특히 유리하다. 본 발명의 맥락에서, "무연 납땜 컴파운드"는 EC 지침 ("2002/95/EC on the Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment")에 따라 0.1 중량% 이하의 납 함량을 갖는, 바람직하게는 납을 함유하지 않는 납땜 컴파운드를 의미한다.
본 발명에 따른 다중-부분형 연결 요소는 무연 납땜에 특히 유리하다. 기판 바로 위의 전도성 구조에 납땜되는 제1 부요소의 물질은 전형적인 무연 납땜 컴파운드의 낮은 연성 때문에 대단히 중요할 수 있는 열 응력을 피하도록 기판의 물질과 조화될 수 있다.
납땜 컴파운드는 바람직하게는 주석 및 비스무트, 인듐, 아연, 구리, 은, 또는 그의 조성물을 함유한다. 본 발명에 따른 땜납 조성물 중의 주석 함량은 3 중량% 내지 99.5 중량%, 바람직하게는 10 중량% 내지 95.5 중량%, 특히 바람직하게는 15 중량% 내지 60 중량%이다. 본 발명에 따른 땜납 조성물에서 비스무트, 인듐, 아연, 구리, 은 또는 그의 조성물의 함량은 0.5 중량% 내지 97 중량%, 바람직하게는 10 중량% 내지 67 중량%이고, 비스무트, 인듐, 아연, 구리 또는 은의 함량은 아마도 0 중량%일 것이다. 땜납 조성물은 니켈, 게르마늄, 알루미늄 또는 인을 0 중량% 내지 5 중량%의 함량으로 함유할 수 있다. 본 발명에 따른 땜납 조성물은 가장 특히 바람직하게는 Bi40Sn57Ag3, Sn40Bi57Ag3, Bi59Sn40Ag1, Bi57Sn42Ag1, In97Ag3, Sn95.5Ag3.8Cu0.7, Bi67In33, Bi33In50Sn17, Sn77.2In20Ag2.8, Sn95Ag4Cu1, Sn99Cu1, Sn96.5Ag3.5, Sn96.5Ag3Cu0.5, Sn97Ag3, 또는 그의 혼합물을 함유한다.
유리한 실시양태에서, 납땜 컴파운드는 비스무트를 함유한다. 비스무트-함유 납땜 컴파운드는 판유리 상에 본 발명에 따른 연결 요소의 특히 좋은 접착을 초래함으로써 판유리의 손상을 피할 수 있다는 것이 입증되었다. 납땜 컴파운드 조성물에서 비스무트의 함량은 바람직하게는 0.5 중량% 내지 97 중량%, 특히 바람직하게는 10 중량% 내지 67 중량%, 가장 특히 바람직하게는 33 중량% 내지 67 중량%, 특히 50 중량% 내지 60 중량%이다. 납땜 컴파운드는 바람직하게는 비스무트 외에 주석 및 은 또는 주석, 은 및 구리를 함유한다. 특히 바람직한 실시양태에서, 납땜 컴파운드는 적어도 35 중량% 내지 69 중량% 비스무트, 30 중량% 내지 50 중량% 주석, 1 중량% 내지 10 중량% 은 및 0 중량% 내지 5 중량% 구리를 함유한다. 가장 특히 바람직한 실시양태에서, 납땜 컴파운드는 적어도 49 중량% 내지 60 중량% 비스무트, 39 중량% 내지 42 중량% 주석, 1 중량% 내지 4 중량% 은 및 0 중량% 내지 3 중량% 구리를 함유한다.
또 다른 유리한 실시양태에서, 납땜 컴파운드는 90 중량% 내지 99.5 중량% 주석, 바람직하게는 95 중량% 내지 99 중량%, 특히 바람직하게는 93 중량% 내지 98 중량%를 함유한다. 납땜 컴파운드는 바람직하게는 주석 외에 0.5 중량% 내지 5 중량% 은 및 0 중량% 내지 5 중량% 구리를 함유한다.
납땜 컴파운드의 층 두께는 바람직하게는 6.0 x 10- -4 m 이하, 특히 바람직하게는 3.0 x 10-4 m 미만이다.
납땜 컴파운드는 연결 요소의 땜납 영역과 전기 전도성 구조 사이의 중간 공간으로부터 바람직하게는 1 mm 미만의 유출 폭으로 흘러나온다. 바람직한 실시양태에서, 최대 유출 폭은 0.5 mm 미만, 특히 대략 0 mm이다. 이것은 판유리 내에서 기계적 응력의 감소, 연결 요소의 접착, 및 땜납 양의 절약에 관해서 특히 유리하다. 최대 유출 폭은 땜납 영역의 바깥 가장자리와 납땜 컴파운드가 50 ㎛의 층 두께 미만으로 줄어드는 납땜 컴파운드 크로스오버(crossover) 지점 사이의 거리로 정의된다. 최대 유출 폭은 납땜 공정 후 고화된 납땜 컴파운드에서 측정된다. 요망되는 최대 유출 폭은 납땜 컴파운드 부피 및 연결 요소와 전기 전도성 구조 사이의 수직 거리의 적당한 선택을 통해 얻어지고, 이것은 간단한 실험에 의해 결정될 수 있다. 연결 요소와 전기 전도성 구조 사이의 수직 거리는 적정한 공정 공구, 예를 들어 통합된 스페이서를 갖는 공구에 의해 미리 정할 수 있다. 최대 유출 폭은 심지어 음일 수 있고, 즉, 전기 연결 요소와 전기 전도성 구조의 땜납 영역에 의해 형성되는 중간 공간 내로 후퇴된다. 본 발명에 따른 판유리의 유리한 실시양태에서, 최대 유출 폭은 전기 연결 요소와 전기 전도성 구조의 땜납 영역에 의해 형성되는 중간 공간 내에서 오목한 메니스커스로 후퇴된다. 예를 들어, 납땜 공정 동안에 땜납이 여전히 유동성일 때 스페이서와 전도성 구조 사이의 수직 거리를 증가시킴으로써 오목한 메니스커스가 생성된다. 이점은 판유리 내에서, 특히 큰 납땜 컴파운드 크로스오버와 함께 존재하는 임계 영역에서, 기계적 응력의 감소에 있다.
유리한 개선에서, 제1 부요소의 땜납 표면은 스페이서를 갖는다. 스페이서는 바람직하게는, 예를 들어 스탬핑 또는 딥 드로잉에 의해, 제1 부요소와 일체형으로 구현된다. 스페이서는 바람직하게는 0.5 x 10-4 m 내지 10 x 10-4 m의 폭 및 0.5 x 10-4 m 내지 5 x 10-4 m, 특히 바람직하게는 1 x 10-4 m 내지 3 x 10-4 m의 높이를 갖는다. 스페이서에 의해, 납땜 컴파운드의 균질하고 균일하게 두껍고 균일하게 융합된 층이 얻어진다. 이러해서, 연결 요소와 판유리 사이의 기계적 응력이 감소될 수 있고, 연결 요소의 접착이 개선될 수 있다. 이것은 납-함유 납땜 컴파운드에 비해 무연 납땜 컴파운드의 낮은 연성 때문에 기계적 응력을 그다지 잘 보상할 수 없는 무연 납땜 컴파운드를 이용하는 경우에 특히 유리하다.
유리한 개선에서, 납땜 공정 동안에 연결 요소와 납땜 공구의 접촉에 유용한 적어도 하나의 접촉 돌기가 기판에 대면하지 않는 연결 요소의 표면 상에 배열된다. 접촉 돌기는 바람직하게는 적어도 납땜 공구와 접촉하는 영역에서 볼록하게 굴곡된다. 접촉 돌기는 바람직하게는 0.1 mm 내지 2 mm, 특히 바람직하게는 0.2 mm 내지 1 mm의 높이를 갖는다. 접촉 돌기의 길이 및 폭은 바람직하게는 0.1 내지 5 mm, 가장 특히 바람직하게는 0.4 mm 내지 3 mm이다. 접촉 돌기는 바람직하게는, 예를 들어 스탬핑 또는 딥 드로잉에 의해, 연결 요소와 일체형으로 구현된다. 납땜을 위해, 접촉면이 편평한 전극이 이용될 수 있다. 전극 표면은 접촉 돌기와 접촉하게 된다. 전극 표면은 기판의 표면에 평행하게 배열된다. 전극 표면과 접촉 돌기 사이의 접촉 영역은 땜납 조인트를 형성한다. 땜납 조인트의 위치는 기판의 표면으로부터 최대 수직 거리를 갖는 접촉 돌기의 볼록한 표면 상의 지점에 의해 결정된다. 땜납 조인트의 위치는 연결 요소 상의 땜납 전극의 위치와 독립적이다. 이것은 납땜 공정 동안에 재현성 있는 균일한 열 분포에 관해서 특히 유리하다. 납땜 공정 동안에 열 분포는 접촉 돌기의 위치, 크기, 배열 및 기하학적 구조에 의해 결정된다.
또한, 접촉 돌기는, 특히 리벳 헤드가 구형 세그먼트로서, 예를 들어 반구로서 구현될 때, 연결 요소를 지나서 돌출하는 본 발명에 따른 리벳의 구역에 의해 형성될 수 있다. 그래서, 유리하게 접촉 돌기는 어떠한 추가의 노력 또는 비용 없이 리벳 고정 시에 생성된다.
전기 연결 요소의 제1 부요소 및/또는 제2 부요소는 코팅 (적심 층)을 가질 수 있고, 코팅은 예를 들어 니켈, 구리, 아연, 주석, 은, 금, 또는 그의 합금 또는 층, 바람직하게는 은을 함유한다. 이 수단에 의해, 납땜 컴파운드에 의한 연결 요소의 개선된 적심 및 연결 요소들의 개선된 접착이 얻어진다. 게다가, 그러한 코팅에 의해, 연결 요소의 전기 전도도가 증가될 수 있다.
유리한 실시양태에서는, 제1 부요소 및/또는 제2 부요소에 접착-촉진 층, 바람직하게는 니켈 및/또는 구리로 제조된 접착-촉진 층이 제공되고, 추가로, 은-함유 층이 제공된다. 본 발명에 따른 연결 요소는 가장 특히 바람직하게는 0.1 ㎛ 내지 0.3 ㎛ 니켈 및 그 위에 3 ㎛ 내지 20 ㎛의 은으로 코팅된다.
전기 연결 요소의 형상은 연결 요소와 전기 전도성 구조의 중간 공간 내에 하나 또는 복수의 땜납 데포(depot)를 형성할 수 있다. 땜납 데포 및 연결 요소 상의 땜납의 적심 특성은 중간 공간으로부터 납땜 컴파운드의 유출을 방지한다. 땜납 데포는 직사각형, 둥근 형, 또는 다각형 디자인을 가질 수 있다.
추가로, 본 발명의 목적은
(a) 제1 경성 부요소 및 제2 경성 부요소를 제조하고, 여기서 부요소들은 상이한 물질로 제조되고, 여기서 제1 부요소는 전기 전도성 구조에 납땜되기 위해 제공되고, 여기서 제2 부요소는 전기 연결 케이블에 연결되기 위해 제공되고,
(b) 제1 부요소 및 제2 부요소를 상하로 배열하고,
(c) 제1 부요소 및 제2 부요소를 적어도 하나의 리벳에 의해 서로 연결하는,
기판 상의 전기 전도성 구조의 전기적 접촉을 위한 전기 연결 요소의 제조 방법에 의해 달성된다.
추가로, 본 발명의 목적은
a) 본 발명에 따른 연결 요소의 제1 부요소의 접촉 표면 상에 납땜 컴파운드를 도포하고,
b) 납땜 컴파운드를 갖는 연결 요소를 기판의 영역 상에 형성된 전기 전도성 구조의 영역 상에 배열하고,
d) 에너지 인가 하에 연결 요소를 전기 전도성 구조에 연결하는,
적어도 하나의 연결 요소를 갖는 판유리를 제조하는 방법에 의해 달성된다.
납땜 컴파운드는 바람직하게는 일정한 층 두께, 부피, 형상 및 배열로 소판으로서 또는 납작한 방울로서 연결 요소에 도포된다. 납땜 컴파운드 소판의 층 두께는 바람직하게는 0.6 mm 이하이다. 납땜 컴파운드 소판의 형상은 바람직하게는 연결 요소의 접촉 표면의 형상에 의해 좌우되고, 예를 들어 직사각형, 원, 난형 또는 둥글게 된 꼭지점을 갖는 직사각형, 또는 마주보는 두 변에 위치하는 반원을 갖는 직사각형이다.
전기 연결 요소 및 전기 전도성 구조의 전기 연결 동안의 에너지 도입은 바람직하게는 펀치 납땜, 써모드(thermode) 납땜, 피스톤 납땜, 레이저 납땜, 고온 공기 납땜, 유도 납땜, 저항 납땜 및/또는 초음파에 의해 일어난다.
전기 전도성 구조는 공지된 방법 그 자체에 의해, 예를 들어 스크린 인쇄 방법에 의해 기판 상에 형성될 수 있다.
추가로, 본 발명은 기판(6), 바람직하게는 모터 차량 창문 판유리, 특히 모터 차량의 바람막이창, 뒷 창문, 옆 창문, 및/또는 지붕 패널 상의 전기 전도성 구조의 전기적 접촉을 위한 본 발명에 따른 전기 연결 요소의 용도를 포함한다.
본 발명에 따른 연결 요소를 갖는 본 발명에 따른 판유리는 바람직하게는 건물에서 또는 육상, 공중 또는 수상 이동을 위한 수송 수단에서, 특히, 철도 차량 또는 모터 차량에서, 바람직하게는 바람막이창, 뒷 창문, 옆 창문, 및/또는 지붕 패널로서, 특히 가열가능한 판유리로서 또는 안테나 기능을 갖는 판유리로서 이용된다.
본 발명을 도면 및 예시 실시양태와 관련해서 상세히 설명한다. 도면은 개략적 표현이고, 비율에 충실하지 않는다. 결코 도면이 본 발명을 제한하지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 연결 요소의 실시양태의 투시도이다.
도 2는 도 1의 연결 요소의 A-A'을 따라서 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 연결 요소를 갖는 본 발명에 따른 판유리의 투시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기 연결 요소의 또 다른 실시양태의 투시도이다.
도 5는 도 4의 연결 요소의 제1 부요소의 단면도이다.
도 6은 제1 부요소의 대안적 실시양태의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 연결 요소를 제조하는 본 발명에 따른 방법의 실시양태의 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 연결 요소를 갖는 판유리를 제조하는 본 발명에 따른 방법의 실시양태의 흐름도이다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명에 따른 전기 연결 요소(1)의 상세도를 묘사한다. 연결 요소(1)는 다수의 부분들로 구현되고, 제1 부요소(2) 및 제2 부요소(3)로 이루어진다. 제1 부요소(2)는 기판, 특히 유리로 제조된 모터 차량 창문 판유리 상의 전기 전도성 구조에 납땜되기 위해 제공된다. 제2 부요소(3)는 연결 케이블에 접촉되기 위해 제공되고, 그에 의해 전기 전도성 구조가 연결 요소(1)를 통해 외부 전압 공급원에 연결될 수 있다.
온도 변화의 결과로서의 임계 기계적 응력을 피하기 위해, 제1 부요소(2)의 열 팽창 계수를 제2 부요소(3)의 열 팽창 계수와 조화시킨다. 제1 부요소(2)는 20℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 10.5 x 10-6/℃의 열 팽창 계수를 갖는 EN 10 088-2에 따른 물질 번호 1.4509의 크로뮴-함유 강철 (티쎈크럽 니로스타(ThyssenKrupp Nirosta® 4509)로 제조된다. 모터 차량 창문 판유리는 전형적으로 대략 9 x 10-6/℃의 열 팽창 계수를 갖는 소다 석회 유리로 제조된다. 열 팽창 계수의 작은 차이 때문에, 임계 열 응력을 피할 수 있다.
제1 부요소(2)는 가교 형상을 갖는다. 부요소(2)는 각각 밑면에 편평한 접촉 표면을 갖는 편평한 발 영역을 포함한다. 발 영역 사이에 가교 영역이 배열된다. 접촉 표면은 납땜 컴파운드를 통해 전도성 구조에 연결되기 위해 제공되고, 반면 가교 영역은 납땜 컴파운드에 의해 침해받지 않아야 한다. 부요소(2)는 가교 영역에서 24 mm의 길이 및 4 mm의 폭 및 발 영역에서 8 mm의 폭을 갖는다. 부요소(2)의 물질 두께는 0.8 mm이다.
제2 부요소(3)는 전기 전도성 구조 바로 위에 납땜되지 않아야 하고, 그래서, 그의 열 팽창 계수가 고려될 필요 없다. 제2 부요소(3)는 높은 전기 전도도 및 좋은 성형성을 가져야 하고, 이것은 연결 케이블과의 접촉에 유리하다. 따라서, 제2 부요소(3)는 1.8 μOhm·cm의 전기 저항을 갖는 물질 번호 CW004A의 구리 (Cu-ETP)로 제조된다. 전도도를 더 개선하기 위해 은으로 제조된 적심 층이 부요소(3)에 제공된다.
제2 부요소(3)는 제1 부요소(2) 위에 가교 영역에 배열된다. 제2 부요소(3)는 제1 부요소(2)의 바깥 가장자리와 수평으로 정렬되고, 반대쪽 바깥 가장자리를 지나서 넓어진 발 영역의 방향으로 향한다. 제2 부요소(3)는 0.8 mm의 물질 두께, 6.3 mm의 폭 및 27 mm의 길이를 갖는다.
부요소(2) 및 (3)를 서로 연결하기 위해, 관련 분야 기술자가 부요소들을 서로 납땜하는 것이 명백할 것이다. 그러나, 본 예시 실시양태에서는, 이것이 문제 없이 가능하지는 않다. 물질 번호 1.4509의 강철은 대략 1505℃의 용융 온도를 가지고; 대조적으로, 구리는 대략 1083℃의 용융 온도를 갖는다. 큰 용융점 차이는 용접에서 큰 문제를 초래한다. 이러해서, 거기에서 제1 부요소(2)를 융합시키기 위해서는 연결 요소(1)를 매우 높은 온도로 가열해야 한다. 그 공정에서, 제2 부요소(3)가 손상될 수 있다. 예를 들어, 은 함유 적심 층이 손상될 수 있다.
제1 부요소(2) 및 제2 부요소(3)는 본 발명에 따라서 리벳(4)에 의해 서로 연결된다. 리벳(4)에 의해서, 이용되는 물질과 상관 없이 부요소(2, 3)가 내구적으로 안정하게 연결될 수 있다. 또한, 리벳은 예를 들어 Cu-ETP로 제조된다.
제1 부요소(2) 및 제2 부요소(3) 각각에 적당한 호울이 제공되고, 이것은 리벳(4)이 두 호울 모두를 통해 안내되도록 서로 일치하게 배열된다. 나중에 리벳(4)의 재형상화에 의해, 부요소(2, 3)의 포지티브 연결이 생성되고, 리벳의 두껍게 된 부분이 상면 및 하면 각각을 지나서 돌출한다. 묘사된 실시양태에서 제1 부영역(2)의 가교 영역이 기판의 표면으로부터 적정한 거리를 가지기 때문에, 하면에서 리벳(4)의 돌출은 문제가 되지 않는다.
도 3은 전기 연결 요소(3)의 영역에서의 본 발명에 따른 판유리의 실시양태를 묘사한다. 판유리는 자동차의 뒷 창문이고, 소다 석회 유리로 제조된 3-mm-두께의 열에 의해 미리 응력을 받은 단일 판유리 안전 유리인 기판(6)을 포함한다. 기판(6)은 150 cm의 폭 및 80 cm의 높이를 갖는다. 가열 전도체 구조 형태의 전기 전도성 구조(5)가 기판(6) 상에 인쇄된다. 전기 전도성 구조(5)는 은 입자 및 유리 프릿을 포함한다. 판유리의 가장자리 영역에서, 전기 전도성 구조(5)는 대략 10 mm의 폭으로 넓어지고, 전기 연결 요소(1)를 위한 접촉 표면을 형성한다. 연결 요소(1)는 연결 케이블(나타내지 않음)을 통해 외부 전력 공급원과 전기 전도성 구조(5)의 전기적 접촉을 위해 기능한다. 전기적 접촉은 전기 전도성 구조(5)와 기판(6) 사이의 차폐 스크린인쇄물(8)에 의해 자동차 밖에 있는 관찰자에게는 감춰진다.
연결 요소(1)의 제1 부요소(2)의 접촉 표면은 납땜 컴파운드(7)를 통해 전기 전도성 구조(5)에 전기적으로 및 기계적으로 내구적으로 연결된다. 납땜 컴파운드(7)는 무연이고, 57 중량% 비스무트, 40 중량% 주석 및 3 중량% 은을 함유한다. 납땜 컴파운드(4)는 250 ㎛의 두께를 갖는다.
도 4는 본 발명에 따른 연결 요소(1)의 또 다른 실시양태를 묘사한다. 제2 부요소(3)가 가교 형상으로 구현되고, 구리로 제조된다. 물질 번호 1.4509의 크로뮴-함유 강철로 제조된 제1 부요소(2)가 제2 부요소(3)의 각 발 영역의 하면 상에 배열된다. 제1 부요소(2)는 보상판을 형성하고, 보상판에 의해서 구리-함유 가교 및 유리 기판은 열 팽창 계수의 높은 차이 때문에 불리한 상황인 직접 접촉이 일어나지 않는다. 제1 부요소는 이미 납땜 컴파운드(7)를 가지게 미리 제작된다.
돌출 리벳(4)이 부요소(2)의 땜납 표면(납땜 컴파운드를 갖는 접촉 표면)을 손상시킬 것이기 때문에, 여기서는 리벳(4)이 부요소(2) 전체를 통해 안내되는 도 1의 예시 실시양태에서와 같은 이 부요소(2)의 리벳 고정이 가능하지 않다.
도 5는 도 4에 따른 제1 부요소(2)의 단면도를 묘사한다. 이 실시양태에서, 리벳(4)은 부요소(2)와 일체형으로 구현되고, 부요소(2)의 땜납 표면 반대쪽에 있는 부요소(2)의 면 상에 배열된다. 이러해서, 편평한 땜납 표면이 제공된다.
도 6은 제1 부요소(2)의 또 다른 대안적 실시양태를 묘사한다. 부요소(2)는 도 5에서처럼 실질적으로 편평하게 구현되고, 대략 중앙에서 함몰부가 땜납 표면 내에 도입된다. 이 함몰부의 영역에서, 리벳의 통과를 위해 제공되는 호울이 배열된다. 리벳의 돌출 부분은 그것이 땜납 표면을 지나서 돌출하지 않고 연결 요소와 기판 사이의 연결을 방해하지 않도록 함몰부 내에 수용될 수 있다. 또한, 함몰부는 납땜 전에 연결 요소 상에 납땜 컴파운드의 도포를 용이하게 한다. 게다가, 과다한 납땜 컴파운드가 납땜 동안에 함몰부 내에 수용될 수 있고, 이렇게 해서 땜납 표면의 측부 가장자리를 지나는 납땜 컴파운드의 유출 폭이 감소될 수 있다. 이러해서, 기계적 응력이 추가로 감소된다.
함몰부의 형상은 다른 기능성, 예컨대 납땜 컴파운드의 도포를 위해 최적화될 수 있다. 묘사된 실시양태에서, 함몰부의 프로파일은 약간의 컷백(cutback)을 가지고, 이것은 납땜 컴파운드의 저온 주입 동안에 더 안정한 연결을 초래한다. 그러나, 예를 들어 원형 세그먼트 또는 직사각형 형상의 프로파일을 갖는 함몰부를 위해 다른 형상도 가능하다.
도 4 - 6의 연결 요소의 실시양태에서, 기판에 대면하지 않는 표면을 지나서 돌출하는 리벳(4)의 구역이 접촉 돌기로 이용될 수 있다. 접촉 돌기는 납땜 전극과의 접촉 지점을 형성하고, 이러해서 납땜 동안에 재현성 있는 에너지 도입을 초래한다. 특히 바람직하게는, 이것을 위해, 리벳의 돌출 부분은 대략 구형 세그먼트의 형상을 갖는다.
도 7은 전기 연결 요소(1)를 제조하는 본 발명에 따른 방법의 예시 실시양태를 묘사한다.
도 8은 본 발명에 따른 연결 요소(1)를 갖는 본 발명에 따른 판유리를 제조하는 본 발명에 따른 방법의 예시 실시양태를 묘사한다.
1: 전기 연결 요소
2: 1의 제1 부요소
3: 1의 제2 부요소
4: 리벳
5: 전기 전도성 구조
6: 기판
7: 납땜 컴파운드
8: 차폐 인쇄물
A-A': 절단선

Claims (27)

  1. - 기판(6),
    - 기판(6)의 영역 상의 전기 전도성 구조(5), 및
    - 상이한 물질로부터 제조된 적어도 두 경성 부요소(2, 3)를 포함하는 적어도 하나의 전기 연결 요소(1)
    를 포함하고,
    제1 부요소(2)는 무연(lead-free) 납땜 컴파운드(7)를 통해 전기 전도성 구조(5)의 영역에 연결되고, 제2 부요소(3)는 전기 연결 케이블에 연결되기 위해 제공되고, 기판(6)의 열 팽창 계수와 제1 부요소(2)의 열 팽창 계수 사이의 차이가 5 x 10-6/℃ 미만이고,
    제2 부요소(3)는 2개의 발 영역과 2개의 발 영역 사이에 배열되는 가교를 갖는 가교 형상으로 구현되고, 제1 부요소(2)는 편평한 플레이트로서 구현되어 2개의 발 영역의 각각에 대해 제공되며, 제1 부요소(2)는 제2 부요소(3) 및 기판(6) 사이의 발 영역의 밑면 상에 배열되고,
    제1 부요소(2) 및 제2 부요소(3)가 적어도 하나의 리벳(4)에 의해 서로 연결되고, 제1 부요소(2)는 땜납 표면 상에 함몰부 및 함몰부 영역에서 리벳이 통과하여 안내되는 호울(hole)을 갖는,
    적어도 하나의 전기 연결 요소를 갖는 판유리.
  2. 제1항에 있어서,
    함몰부는 땜납 표면의 중앙에 배열되는,
    판유리.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 부요소(2)의 물질의 용융 온도와 제2 부요소(3)의 물질의 용융 온도 사이의 차이가 200℃ 초과인,
    판유리.
  4. 제3항에 있어서,
    제1 부요소(2)의 물질의 용융 온도와 제2 부요소(3)의 물질의 용융 온도 사이의 차이가 300℃ 초과인,
    판유리.
  5. 제3항에 있어서,
    제1 부요소(2)의 물질의 용융 온도와 제2 부요소(3)의 물질의 용융 온도 사이의 차이가 400℃ 초과인,
    판유리.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 부요소(2)가 적어도 하나의 철-함유 합금을 함유하는 것인,
    판유리.
  7. 제6항에 있어서,
    제1 부요소(2)가 적어도 하나의 크로뮴-함유 강철을 함유하는 것인,
    판유리.
  8. 제7항에 있어서,
    제1 부요소(2)가 66.5 중량% 내지 89.5 중량% 철, 10.5 중량% 내지 20 중량% 크로뮴, 0 중량% 내지 1 중량% 탄소, 0 중량% 내지 5 중량% 니켈, 0 중량% 내지 2 중량% 망가니즈, 0 중량% 내지 2.5 중량% 몰리브데넘, 0 중량% 내지 2 중량% 니오븀, 및 0 중량% 내지 1 중량% 티타늄을 함유하는 것인,
    판유리.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제2 부요소(3)가 적어도 구리 또는 구리-함유 합금을 함유하는 것인,
    판유리.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    리벳(4)이 적어도 구리, 황동, 청동, 강철, 알루미늄 합금, 또는 티타늄을 함유하는 것인,
    판유리.
  11. 제10항에 있어서,
    리벳(4)이 구리 또는 구리-함유 합금을 함유하는 것인,
    판유리.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    리벳(4)이 제2 부요소(3)와 일체형으로 구현된 것인,
    판유리.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 부요소(2) 및 제2 부요소(3)의 물질 두께가 0.1 mm 내지 4 mm인,
    판유리.
  14. 제13항에 있어서,
    제1 부요소(2) 및 제2 부요소(3)의 물질 두께가 0.2 mm 내지 2 mm인,
    판유리.
  15. 제13항에 있어서,
    제1 부요소(2) 및 제2 부요소(3)의 물질 두께가 0.5 mm 내지 1 mm인,
    판유리.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제2 부요소(3)가 전기 연결 케이블에 연결된 것인,
    판유리.
  17. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    기판(6)의 열 팽창 계수와 제1 부요소(2)의 열 팽창 계수 사이의 차이가 3 x 10-6/℃ 미만인,
    판유리.
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    기판(6)이 유리를 함유하는 것인,
    판유리.
  19. 제18항에 있어서,
    기판(6)이 소다 석회 유리를 함유하는 것인,
    판유리.
  20. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    전기 전도성 구조(5)는, 적어도 은을 함유하고, 5 ㎛ 내지 40 ㎛의 층 두께를 갖는 것인,
    판유리.
  21. 제20항에 있어서,
    전기 전도성 구조(5)가 은 입자 및 유리 프릿을 함유하는 것인,
    판유리.
  22. - 기판(6),
    - 기판(6)의 영역 상의 전기 전도성 구조(5), 및
    - 상이한 물질로부터 제조된 적어도 두 경성 부요소(2, 3)를 포함하는 적어도 하나의 전기 연결 요소(1)
    를 포함하고,
    제1 부요소(2)는 무연(lead-free) 납땜 컴파운드(7)를 통해 전기 전도성 구조(5)의 영역에 연결되고, 제2 부요소(3)는 전기 연결 케이블에 연결되기 위해 제공되고,
    제1 부요소(2) 및 제2 부요소(3)가 적어도 하나의 리벳(4)에 의해 서로 연결되고,
    리벳(4)이 전기 연결 요소(1)의 제1 부요소(2) 또는 제2 부요소(3)와 일체형으로 구현된 것인,
    적어도 하나의 전기 연결 요소를 갖는 판유리.
  23. 제1항 또는 제2항의 적어도 하나의 전기 연결 요소를 갖는 판유리의 제조 방법이며,
    (1) (a) 제1 경성 부요소(2) 및 제2 경성 부요소(3)가 준비되며, 부요소(2, 3)는 상이한 물질로 제조되고, 제1 부요소(2)는 전기 전도성 구조(5)에 납땜되기 위해 제공되는 것이고, 제2 부요소(3)는 전기 연결 케이블에 연결되기 위해 제공되는 것이고,
    (b) 제1 부요소(2) 및 제2 부요소(3)를 상하로 배열하고,
    (c) 제1 부요소(2) 및 제2 부요소(3)를 적어도 하나의 리벳(4)에 의해 서로 연결함으로써,
    기판(6) 상의 전기 전도성 구조(5)의 전기적 접촉을 위한 전기 연결 요소(1)를 제조하는 단계와,
    (2) 연결 요소의 제1 부요소의 접촉 표면 상에 납땜 컴파운드를 도포하는 단계와,
    (3) 납땜 컴파운드를 갖는 연결 요소를 기판의 영역 상에 형성된 전기 전도성 구조의 영역 상에 배열하는 단계와,
    (4) 에너지 인가 하에 연결 요소를 전기 전도성 구조에 연결하는 단계를 포함하는,
    적어도 하나의 연결 요소를 갖는 판유리의 제조 방법.
  24. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    건물에서 또는 육상, 공중 또는 수상 이동을 위한 수송 수단에서 사용되는 것을 특징으로 하는,
    판유리.
  25. 제24항에 있어서,
    철도 차량 또는 모터 차량에서 사용되는 것을 특징으로 하는,
    판유리.
  26. 제24항에 있어서,
    바람막이창, 뒷 창문, 옆 창문, 또는 지붕 패널로서 사용되는 것을 특징으로 하는,
    판유리.
  27. 제24항에 있어서,
    가열가능한 판유리 또는 안테나 기능을 갖는 판유리로서 사용되는 것을 특징으로 하는,
    판유리.
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