KR101999468B1 - 전기 커넥션 요소 및 그에 장착된 커넥팅 요소를 갖는 웨이퍼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 기판(1), 기판(1)의 영역 상의 전기 전도성 구조(2), 납땜 컴파운드(4)를 통해 전기 전도성 구조(2)의 영역에 연결된, 다리 영역(3a) 및 적어도 2개의 납땜 레그(3b)를 포함하는 다리-형상 전기 커넥션 요소(3), 및 커넥션 요소(3)에 장착된 전기 커넥팅 요소(5)를 포함하고, 여기서 커넥팅 요소(5)가 기판(1)을 대면하는 다리 영역(3a)의 표면(I)에 장착되거나 또는 기판(1)을 대면하지 않는 다리 영역(3a)의 표면(II)에 장착되고, 커넥팅 요소가 기판(1)을 대면하는 다리 영역(3a)의 표면(I)에 대해 놓이도록 다리 영역(3a) 주위로 인도되고, 여기서 커넥션 요소(3)의 물질의 용융 온도와 커넥팅 요소(5)의 물질의 용융 온도의 차가 200℃ 초과이고, 여기서 커넥팅 요소(5)가 용접된 연결에 의해 커넥션 요소(3)에 장착된 것인, 적어도 1개의 전기 커넥션 요소를 갖는 웨이퍼에 관한 것이다.

Description

전기 커넥션 요소 및 그에 장착된 커넥팅 요소를 갖는 웨이퍼
본 발명은 전기 커넥션 요소 및 그에 부착된 커넥팅 요소를 갖는 판유리, 그의 제조 방법, 및 그의 용도에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 전기 전도성 구조, 예컨대 가열 전도체 또는 안테나 전도체를 갖는 모터 차량을 위한 전기 커넥션 요소를 갖는 판유리에 관한 것이다. 통례적으로 전기 전도성 구조에는 커넥팅 요소를 통해 차량의 전기 시스템에 연결되는 납땜된 전기 커넥션 요소가 제공된다. 커넥팅 요소는 커넥션 요소에 직접 부착되는, 보통은 커넥션 요소에 용접되는, 가요성 커넥션 케이블일 수 있다. 전형적으로, 커넥팅 케이블에는 표준화된 플러그 커넥터가 구비된다. 판유리는 커넥팅 요소와 함께 커넥션 요소가 조립되어 제조될 수 있다. 그래서, 차량 차체에 설치 시, 커넥팅 요소가 차량의 전기 시스템에 매우 간단하게 및 시간 절약적으로 전기 케이블로, 특히 플러그 연결에 의해 연결될 수 있다.
그러한 판유리는 예를 들어 EP 0 477 069 B1, DE 4439645 C1, 또는 DE 9013380 U1로부터 알려져 있고, 여기서는 가요성 커넥팅 케이블이 통례적인 구리 편평-짜임 리본(flat-weave ribbon)으로서 구현된다. 그러나, 커넥팅 요소는 또한 예를 들어 EP 1 488 972 A1로부터 알려진 바와 같이 바람직하게는 삽입 블레이드를 갖는 강직성 부품으로서 구현될 수 있다.
이용되는 물질의 상이한 열 팽창 계수 때문에, 제조 및 작업 동안에 기계적 응력이 발생하여 판유리를 변형시키고 판유리의 파괴를 야기할 수 있다.
통례적인 커넥션 요소는 좋은 전기 전도도 때문에 구리로 제조된다. 그러나, 구리 및 유리의 열 팽창 계수가 매우 상이하기 때문에, 특히 납땜 동안에 가열 및 냉각의 결과로 기계적 응력이 발생하고, 이것은 판유리 또는 땜납 연결을 손상시킬 수 있다. 통상적인 유연(lead-containing) 땜납은 소성 변형에 의해 전기 커넥션 요소와 판유리 사이에 발생하는 기계적 응력을 보상할 수 있는 높은 연성을 갖는다. 그러나, 폐자동차 처리 지침 (End of Life Vehicles Directive) 2000/53/EC 때문에, EC 내에서는 유연 땜납을 무연(lead-free) 땜납으로 대체해야 한다. 이 지침은 간략히 약칭 ELV (End of Life Vehicles)로 불린다. 일회용 전자제품의 엄청난 증가의 결과로, 이 지침의 목적은 극히 문제가 되는 성분을 제품에 금지하는 것이다. 영향을 받는 물질은 납, 수은 및 카드뮴이다.
무연 땜납은 전형적으로 상당히 더 낮은 연성을 가지고, 따라서, 유연 땜납과 동일한 정도로 기계적 응력을 보상할 수 없다. 따라서, 특히 무연 납땜 컴파운드를 갖는 땜납의 경우 기계적 응력을 방지하기 위한 노력, 예를 들어 커넥션 요소의 물질의 적합한 선택에 의해 가능한 어떤 것을 해야 한다. 기판, 통례적으로 소다 석회 유리와 커넥션 요소의 열 팽창 계수의 차가 작으면, 아주 작은 기계적 응력이 발생한다.
WO 2012/152543 A1에서는, 예를 들어, 크로뮴-함유 (또는 스테인리스) 스틸이 특히 적합한 물질로 제안되었고, 이것은 게다가 경제적으로도 유리하다. 그러나, 더 높은 전도도를 갖는 물질, 특히 구리로부터 커넥션 요소에 부착되는 커넥팅 요소를 제조하는 것을 계속하는 것이 바람직하다.
WO 2014/079594 A1은 커넥션 요소를 솔리드(solid) 커넥팅 요소와 조합하는 것을 제안한다. 그래서, 판유리와 접촉하기 위한 커넥션 요소의 물질은 주로 적합한 열 팽창 계수를 고려하여 선택될 수 있다. 반대로, 커넥션 케이블과 접촉하기 위한 커넥팅 요소의 물질은 다른 척도, 예컨대 최적 전기 전도도 또는 좋은 성형성을 고려하여 선택될 수 있다.
커넥팅 요소가 가요성 커넥션 케이블로서 구현되든 솔리드 굽힘-저항성 요소로서 구현되든, 커넥팅 요소는 전형적으로 커넥션 요소에 용접되고, 선행 기술로부터 분명한 바와 같이 커넥팅 요소는 판유리를 대면하지 않는 커넥션 요소의 상부 상에 배열된다. 그러나, 특히 커넥팅 요소 상에 케이블을 플러그 연결할 때 일어나는 바와 같이, 이 배열은 기계적 응력 면에서 문제가 있는 것으로 판명되었다. 인장력, 레버리지 힘 및 전단력이 용접된 연결에 크게 응력을 가하는데, 이것은 손상 또는 심지어 파괴에 이를 수 있는 상황이다. 상이한 용융 온도 때문에 이상적으로 용접될 수 없는 상이한 물질이 커넥션 요소 및 커넥팅 요소에 이용될 때, 연결이 특히 취약하다.
선행 공개 JP 2004189023 A 및 JP 2015069893 A는 각 경우에서 커넥팅 요소가 기판을 대면하는 커넥션 요소의 표면에 부착되는 배열을 제시한다. JP 2004189023 A에서는, 커넥팅 요소가 커넥션 요소의 소켓에 삽입된다. JP 2015069893 A에서는, 커넥팅 요소와 커넥션 요소 사이의 연결이 크림핑 또는 납땜에 의해 달성된다.
따라서, 본 발명의 목적은 전기 커넥션 요소와 커넥팅 요소 사이의 연결이 더 높은 하중을 견뎌낼 수 있는, 전기 커넥션 요소 및 그에 부착된 커넥팅 요소를 갖는 개선된 판유리를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 본 발명에 따라서 독립 청구항 1에 따른 전기 커넥션 요소를 갖는 판유리에 의해 달성된다. 바람직한 실시양태는 종속항으로부터 분명하다.
적어도 1개의 전기 커넥션 요소를 갖는 본 발명에 따른 판유리는 적어도
- 기판,
- 기판의 영역 상의 전기 전도성 구조,
- 다리 영역, 및 납땜 컴파운드를 통해 상기 전기 전도성 구조의 영역에 연결된 적어도 2개의 납땜 발을 포함하는 다리-형상 전기 커넥션 요소, 및
- 커넥션 요소에 부착된 전기 커넥팅 요소
를 포함한다.
본 발명에 따른 커넥션 요소는 다리 형상으로 구현된다. 그러한 커넥션 요소는 다리 영역 및 적어도 2개의 납땜 발을 포함한다. 납땜 발은 납땜 컴파운드를 통해 전도성 구조와 접촉하는 접촉 표면을 갖는다. 다리 영역은 전형적으로 편평하게 구현되고 기판 표면에 실질적으로 평행하게 정렬되지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 다리 영역은 기판과 직접 접촉하지 않고, 대신, 기판 위에 배열되고, 이렇게 하여 다리 영역과 기판 표면 사이에 중공 공간이 형성된다. 납땜 발은 다리의 서로 반대쪽에 있는 두 옆면에서부터 시작하여 기판 표면 방향으로 연장되고, 전형적으로 단부에 편평하게 및 기판 표면에 실질적으로 평행하게 배열되는 구역을 갖는다. 기판을 대면하는 이 구역들의 표면이 납땜 컴파운드를 통해 기판 상의 전기 전도성 구조와 접촉하는 접촉 표면(또는 납땜 표면)을 형성한다.
유리하게는, 커넥팅 요소는 기다랗게 구현되고, 커넥션 요소의 연장 방향에 평행하지 않는 연장 방향을 갖는다. 커넥션 요소의 연장 방향은 2개의 납땜 발 사이의 가장 짧은 (가상) 연결에 의해 정해진다. 특히 유리하게는, 커넥팅 요소의 연장 방향은 커넥션 요소의 연장 방향에 (실질적으로) 수직으로 정렬된다.
커넥팅 요소는 전기 접촉하기 위해 특히 전기 케이블에 의해 제공된다. 이 케이블은 기판 상의 전기 전도성 구조를 외부 기능성 요소, 예를 들어 전력 공급장치 또는 리시버(receiver)에 연결한다. 이를 위해, 케이블은 커넥션 요소에서부터 시작하여 바람직하게는 판유리의 옆면 에지를 넘어서 판유리로부터 멀리 떨어지게 경로설정된다. 원론적으로, 케이블은 전기 전도성 구조, 예를 들어 편평 전도체, 스트랜드식 와이어 전도체 또는 솔리드 와이어 전도체의 전기 접촉을 위해 관련 분야 기술자에게 알려진 임의의 커넥션 케이블일 수 있다. 커넥팅 요소와 케이블 사이의 연결은 관련 분야 기술자에게 잘 알려진 임의의 방식으로, 예를 들어 납땜, 용접, 나사 조이기에 의해, 전기 전도성 접착제를 통해, 또는 플러그 연결로서 달성될 수 있다.
전형적으로, 발생하는 인장력은 상향, 즉, 기판으로부터 멀리 떨어지게 향하는, 성분을 갖는다. 커넥팅 요소가 통상적인 방식으로 기판을 대면하지 않는 다리 영역의 표면 상에 배열되는 경우, 이 인장력은 커넥팅 요소와 커넥션 요소 사이의 연결에 직접적으로 작용한다. 이것은 특히, 예를 들어 상이한 물질의 용접된 연결의 경우에 발생하는 바와 같이 특히 연결이 약화될 때 연결의 파괴 (특히, 이른바 커넥팅 요소의 "박리")를 쉽게 초래할 수 있다. 본 발명의 사상은 인장력이 기판을 대면하지 않는 표면이 아니라 오히려 기판을 대면하는 다리 영역의 표면에 작용하게 하는 데 있다. 본 발명자들은 이렇게 하여 파괴에 필요한 인장력이 상당히 증가된다는 것을 깨달았다. 따라서, 본 발명에 따른 배열은 더 높은 힘을 견뎌낼 수 있고, 선행 기술의 배열보다 상당히 더 안정하다.
본 발명은 두 가지 상이한 방식으로 실현될 수 있다:
- 제1 실시양태에서는, 커넥팅 요소가 기판을 대면하는 다리 영역의 표면에 부착된다.
- 제2 실시양태에서는, 커넥팅 요소가 기판을 대면하지 않는 다리 영역의 표면에 부착되고, 커넥팅 요소가 기판을 대면하는 다리 영역의 표면에 대해 놓이도록 다리 영역 주위로 경로설정된다. 커넥팅 요소는 기판을 대면하지 않는 표면에서부터 다리 영역의 옆면 에지 주위로 및 기판을 대면하는 다리 영역의 표면을 따라서 진행된다. 바람직하게는, 커넥팅 요소는 (그의 전체 표면이) 기판을 대면하는 전체 표면에 대해 놓인다. 이렇게 해서, 최적 안정성이 얻어진다. 그러나, 원론적으로, 커넥팅 요소가 표면의 일부에 대해서만, 예를 들어 커넥팅 요소가 경로설정되는 옆면 에지의 반대쪽에 있는 에지에 대해 놓이는 것으로도 충분하다.
또한, 두 실시양태의 조합도 가능하고, 여기서는 커넥팅 요소가 기판을 대면하지 않는 다리 영역의 표면에 부착되고, 다리 영역 주위로 경로설정되고, 기판을 대면하는 표면에 대해 놓일 뿐만 아니라 또한 이 표면에 고정되게 연결되고, 예를 들어, 용접된다. 따라서, 연결의 훨씬 더 증가된 안정성을 얻을 수 있다. 그러나, 이것은 제조를 상당히 더 복잡하게 한다.
바람직한 실시양태에서는, 본 발명에 따른 판유리의 커넥팅 요소가, 특히 커넥션 요소 반대쪽에 있는 커넥팅 요소의 단부를 통해, 전기 커넥션 케이블에 연결된다.
바람직한 실시양태에서는 납땜 컴파운드가 무연이다. 이것은 본 발명에 따른 전기 커넥션 요소를 갖는 판유리의 환경 영향 면에서 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 따라서 0.1 중량% 이하의 납 함량을 갖는, 바람직하게는 납을 함유하지 않는 납땜 컴파운드를 의미한다.
무연 납땜 컴파운드를 이용하는 경우, 상이한 물질로 제조된 커넥션 요소 및 커넥팅 요소를 선택하는 것이 특히 유리하다. 무연 납땜 컴파운드가 기계적 응력을 잘 보상할 수 없기 때문에, 커넥션 요소 기판의 물질을 열 팽창 계수에 관해 맞추고, 커넥팅 요소의 물질을 좋은 전기 전도도에 관해 맞추는 것이 유리하다. 상이한 두 물질의 연결, 특히 용접된 연결이 동일한 물질의 연결보다 더 약하기 때문에, 본 발명의 안정성-증진 효과가 특히 유리하다.
바람직한 실시양태에서는, 커넥션 요소 및 커넥팅 요소가 상이한 물질로부터 형성된다. 유리한 실시양태에서는, 커넥션 요소의 물질의 용융 온도와 커넥팅 요소의 물질의 용융 온도의 차가 200℃ 초과, 바람직하게는 300℃ 초과, 특히 바람직하게는 400℃ 초과이다. 연결, 특히, 선행 기술의 용접된 연결이 그러한 용융 온도 차의 경우에 특히 취약하기 때문에, 그러한 커넥션 요소를 이용함으로써 본 발명에 따른 이점을 가진다.
바람직한 실시양태에서는, 커넥팅 요소가 용접된 연결에 의해 커넥션 요소에 부착된다. 이것은 용접된 연결이 빠르게 및 경제적으로 달성될 수 있고 커넥션 요소와 커넥팅 요소의 연결에 통례적이어서 확립된 산업 공정을 변화시킬 필요 없기 때문에 유리하다. 위에서 서술된 바와 같이, 본 발명은 상이한 물질의 용접된 연결의 경우에 특히 유리하다. 그러나, 별법으로, 다른 연결 기술도 선택될 수 있다. 따라서, 커넥션 요소 및 커넥팅 요소가 예를 들어 클린치 연결, 땜납 연결, 크림프 연결에 의해, 또는 전기 전도성 접착제에 의해 연결될 수 있다. 이 경우에도, 취약한 연결 지점이 인장력, 전단력 또는 레버지리 힘에 의해 그다지 크게 응력을 받지 않기 때문에 본 발명이 안정성-증진 방식으로 작용한다.
유리한 실시양태에서는, 커넥팅 요소가 가요성 커넥션 케이블이다. 가요성 커넥션 케이블은 굽힘가능한 전기 전도성 케이블이다. 커넥션 케이블에는 커넥션 요소에 연결되는 와이어 엔드 페룰(wire end ferrule) 또는 크림프 (커넥션 케이블 주위에 크림핑되는 금속 부품)이 제공될 수 있다.
바람직한 실시양태에서는, 가요성 커넥션 케이블이 편평-짜임 리본으로서 구현된다. 또한, 편평-짜임 리본은 직조 와이어 스트랜드 전도체 또는 "직조 와이어"라고도 빈번히 불린다. 별법으로, 커넥션 케이블은 또한 둥근 케이블 형태의 와이어-스트랜드 전도체로도 구현될 수 있고, 이것에는 전형적으로 중합체 절연 쉬드가 제공된다.
또 다른 유리한 실시양태에서는, 커넥팅 요소가 소형 솔리드 (단단한) 금속 플레이트이다. 여기서, "솔리드 금속 플레이트"라는 용어는 단단하고, 확실히 잘 성형될 수 있지만, 굽힘이 불가능한 금속 플레이트를 의미한다. 성형 후, 소형 금속 플레이트는 원하는 형상 및 위치에서 유지된다.
바람직한 실시양태에서는, 커넥팅 요소가 가요성 커넥션 케이블로서 구현되든 소형 솔리드 금속 플레이트로서 구현되든, 커넥팅 요소가 커넥션 요소 반대쪽에 있는 단부 상의 표준화된 플러그 커넥터, 특히, 0.8 mm의 높이 및 4.8 mm 또는 6.3 mm의 폭 또는 1.2 mm의 높이 및 9.5 mm의 폭을 갖는 편평한 자동차 플러그와 함께 구현된다. 특히 바람직하게는, 폭이 6.3 mm이고, 그 이유는 이것이 이 부문에서 통례적으로 이용되는 DIN 46244에 따른 편평한 자동차 플러그에 상응하기 때문이다. 편평한 플러그에 의해, 전력 공급장치에 전기 케이블의 간단한 연결이 보장된다. 그러나, 별법으로, 또한, 커넥션 요소의 전기 접촉은 땜납, 용접, 크림프, 클린치, 또는 클램프 연결 또는 전도성 접착제를 통해 달성될 수 있다.
기판은 바람직하게는 유리, 특히 바람직하게는 소다 석회 유리를 함유한다. 기판은 바람직하게는 유리 판유리, 특히 바람직하게는 창 판유리, 특히 모터 차량 판유리이다. 그러나, 원론적으로, 기판은 또한 다른 유형의 유리, 예를 들어 석영 유리 또는 보로실리케이트 유리, 또는 중합체, 바람직하게는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 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 실시양태에서는, 기판의 열 팽창 계수와 커넥션 요소의 열 팽창 계수의 차가 5 x 10-6/℃ 미만, 바람직하게는 3 x 10-6/℃ 미만이다. 그러한 작은 차에 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, 소다 석회 유리는 바람직하게는 0℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 8.3 x 10-6/℃ 내지 9 x 10-6/℃의 열 팽창 계수를 갖는다.
유리한 실시양태에서는, 커넥션 요소의 열 팽창 계수가 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.
커넥션 요소는 바람직하게는 적어도 하나의 철-함유 합금을 함유한다. 커넥션 요소는 특히 바람직하게는 적어도 50 중량% 내지 89.5 중량%의 철, 0 중량% 내지 50 중량%의 니켈, 0 중량% 내지 20 중량%의 크로뮴, 0 중량% 내지 20 중량%의 코발트, 0 중량% 내지 1.5 중량%의 마그네슘, 0 중량% 내지 1 중량%의 규소, 0 중량% 내지 1 중량%의 탄소, 0 중량% 내지 2 중량%의 망가니즈, 0 중량% 내지 5 중량%의 몰리브데넘, 0 중량% 내지 1 중량%의 티타늄, 0 중량% 내지 1 중량%의 니오븀, 0 중량% 내지 1 중량%의 바나듐, 0 중량% 내지 1 중량%의 알루미늄, 및/또는 0 중량% 내지 1 중량%의 텅스텐을 함유한다.
커넥션 요소는 예를 들어 통례적으로 대략 5 x 10-6/℃의 열 팽창 계수를 갖는 철-니켈-코발트 합금, 예컨대 코바르(Kovar)(FeCoNi)를 함유할 수 있다. 코바르의 조성은 예를 들어 54 중량%의 철, 29 중량%의 니켈 및 17 중량%의 코발트이다.
특히 바람직한 실시양태에서는, 커넥션 요소가 크로뮴-함유 스틸을 함유한다. 크로뮴-함유, 특히 이른바 스테인리스 또는 내부식성, 스틸이 비용-효과적으로 입수가능하다. 추가로, 많은 통상적인 커넥션 요소, 예를 들어 구리로 제조된 커넥션 요소에 비해, 크로뮴-함유 스틸로 제조된 커넥션 요소는 높은 강성을 가지고, 이것은 커넥션 요소의 유리한 안정성을 야기한다. 추가로, 많은 통상적인 커넥션 요소, 예를 들어 티타늄으로 제조된 커넥션 요소에 비해, 크로뮴-함유 스틸은 개선된 납땜성을 가지고, 이것은 더 높은 열 전도도에 기인한다.
커넥션 요소는 바람직하게는 10.5 중량% 이상의 크로뮴 함량을 갖는 크로뮴-함유 스틸을 함유한다. 추가의 합금 성분, 예컨대 몰리브데넘, 망가니즈, 또는 니오븀은 개선된 내부식성 또는 변경된 기계적 특성, 예컨대 인장 강도 또는 냉간 성형성을 초래한다.
커넥션 요소는 특히 바람직하게는 적어도 66.5 중량% 내지 89.5 중량%의 철, 10.5 중량% 내지 20 중량%의 크로뮴, 0 중량% 내지 1 중량%의 탄소, 0 중량% 내지 5 중량%의 니켈, 0 중량% 내지 2 중량%의 망가니즈, 0 중량% 내지 2.5 중량%의 몰리브데넘, 0 중량% 내지 2 중량%의 니오븀, 및 0 중량% 내지 1 중량%의 티타늄을 함유한다. 커넥션 요소는 바나듐, 알루미늄 및 질소를 포함하는 다른 원소의 혼합물을 추가로 함유할 수 있다.
커넥션 요소는 가장 특히 바람직하게는 적어도 73 중량% 내지 89.5 중량%의 철, 10.5 중량% 내지 20 중량%의 크로뮴, 0 중량% 내지 0.5 중량%의 탄소, 0 중량% 내지 2.5 중량%의 니켈, 0 중량% 내지 1 중량%의 망가니즈, 0 중량% 내지 1.5 중량%의 몰리브데넘, 0 중량% 내지 1 중량%의 니오븀, 및 0 중량% 내지 1 중량%의 티타늄을 함유한다. 커넥션 요소는 추가로 바나듐, 알루미늄 및 질소를 포함하는 다른 원소의 혼합물을 추가로 함유할 수 있다.
커넥션 요소는 특히 적어도 77 중량% 내지 84 중량%의 철, 16 중량% 내지 18.5 중량%의 크로뮴, 0 중량% 내지 0.1 중량%의 탄소, 0 중량% 내지 1 중량%의 망가니즈, 0 중량% 내지 1 중량%의 니오븀, 0 중량% 내지 1.5 중량%의 몰리브데넘 및 0 중량% 내지 1 중량%의 티타늄을 함유한다. 커넥션 요소는 바나듐, 알루미늄 및 질소를 포함하는 다른 원소의 혼합물을 추가로 함유할 수 있다.
특히 적합한 크로뮴-함유 스틸은 EN 10 088-2에 따른 물질 번호 1.4016, 1.4113, 1.4509 및 1.4510의 스틸이다.
바람직한 실시양태에서는, 커넥팅 요소가 구리, 예를 들어 전해 구리를 함유한다. 그러한 커넥팅 요소는 유리하게 높은 전기 전도도를 갖는다. 게다가, 그러한 커넥팅 요소는 유리하게 성형될 수 있고, 이것은 커넥션 케이블에 연결하기 위해 바람직할 수 있거나 또는 필요할 수 있다. 따라서, 커넥팅 요소에는 예를 들어 각도가 제공될 수 있고, 그에 의해 커넥션 케이블의 연결 방향이 조정가능하다.
커넥팅 요소는 또한 구리-함유 합금, 예컨대 황동 또는 청동 합금, 예를 들어 양은 또는 콘스탄탄을 함유할 수 있다.
커넥팅 요소는 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.
커넥팅 요소는 특히 바람직하게는 45.0 중량% 내지 100 중량%의 구리, 0 중량% 내지 45 중량%의 아연, 0 중량% 내지 15 중량%의 주석, 0 중량% 내지 30 중량%의 니켈, 및 0 중량% 내지 5 중량%의 규소를 함유한다.
물질 번호 CW004A(종전에는 2.0065)를 갖는 전해 구리 및 물질 번호 CW505L (종전에는 2.0265)을 갖는 CuZn30이 커넥팅 요소의 물질로서 특히 적합하다.
커넥션 요소의 물질 두께는 바람직하게는 0.1 mm 내지 4 mm, 특히 바람직하게는 0.2 mm 내지 2 mm, 가장 특히 바람직하게는 0.4 mm 내지 1 mm, 예를 들어 0.8 mm이다. 커넥팅 요소가 소형 솔리드 플레이트로서 구현될 때는 커넥팅 요소에 동일하게 적용된다. 물질 두께는 바람직하게는 일정하고, 이것은 그 요소들의 간단한 제조 면에서 특히 유리하다.
커넥션 요소의 치수는 개개의 경우의 요건에 의존해서 관련 분야 기술자에 의해 자유롭게 선택될 수 있다. 커넥션 요소는 예를 들어 1 mm 내지 50 mm의 길이 및 폭을 갖는다. 커넥션 요소의 길이는 바람직하게는 10 mm 내지 30 mm, 특히 바람직하게는 20 mm 내지 25 mm이다. 커넥션 요소의 폭은 바람직하게는 1 mm 내지 30 mm, 특히 바람직하게는 2 mm 내지 10 mm이다. 이 치수를 갖는 커넥션 요소는 취급하기가 특히 용이하고, 판유리 상의 전도성 구조의 전기 접촉에 특히 적합하다.
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.
납땜 컴파운드는 바람직하게는 주석 및 비스무트, 인듐, 아연, 구리, 은, 또는 그의 조성물을 함유한다. 본 발명에 따른 땜납 조성물에서 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%이다. 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 실시양태에서는, 납땜 컴파운드가 비스무트를 함유한다. 비스무트-함유 납땜 컴파운드가 판유리 상에 본 발명에 따른 커넥션 요소의 특히 좋은 접착을 초래하고, 그 때문에 판유리의 손상을 피할 수 있다는 것이 입증되었다. 납땜 컴파운드 조성에서 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 추가로 주석 및 은 또는 주석, 은 및 구리를 함유한다. 특히 바람직한 실시양태에서는, 납땜 컴파운드가 적어도 35 중량% 내지 69 중량%의 비스무트, 30 중량% 내지 50 중량%의 주석, 1 중량% 내지 10 중량%의 은, 및 0 중량% 내지 5 중량%의 구리를 함유한다. 가장 특히 바람직한 실시양태에서는, 납땜 컴파운드가 적어도 49 중량% 내지 60 중량%의 비스무트, 39 중량% 내지 42 중량%의 주석, 1 중량% 내지 4 중량%의 은, 및 0 중량% 내지 3 중량%의 구리를 함유한다.
또 다른 유리한 실시양태에서는, 납땜 컴파운드가 90 중량% 내지 99.5 중량%, 바람직하게는 95 중량% 내지 99 중량%, 특히 바람직하게는 93 중량% 내지 98 중량%의 주석을 함유한다. 납땜 컴파운드는 바람직하게는 주석 외에 추가로 0.5 중량% 내지 5 중량%의 은 및 0 중량% 내지 5 중량%의 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 커넥션 요소의 땜납 영역과 전기 전도성 구조 사이의 중간 공간으로부터 바람직하게는 1 mm 미만의 유출 폭으로 흘러나온다. 바람직한 실시양태에서는, 최대 유출 폭이 0.5 mm 미만, 특히 대략 0 mm이다. 이것은 판유리 내의 기계적 응력의 감소, 커넥션 요소의 접착 및 땜납 양의 절약 면에서 특히 유리하다. 최대 유출 폭은 땜납 영역의 바깥 에지와 납땜 컴파운드가 50 ㎛의 층 두께 미만으로 낮아지는 납땜 컴파운드 교차(crossover) 지점 사이의 거리로 정의된다. 최대 유출 폭은 납땜 작업 후 고화된 납땜 컴파운드에 대해 측정된다. 원하는 최대 유출 폭은 납땜 컴파운드 부피 및 커넥션 요소와 전기 전도성 구조 사이의 수직 거리의 적합한 선택을 통해 얻어지고, 이것은 간단한 실험에 의해 결정될 수 있다. 커넥션 요소와 전기 전도성 구조 사이의 수직 거리는 적합한 공정 도구, 예를 들어 통합된 스페이서를 갖는 도구에 의해 미리 정해질 수 있다. 최대 유출 폭은 심지어 음의 값일 수 있고, 즉, 전기 커넥션 요소의 땜납 영역 및 전기 전도성 구조에 의해 형성되는 중간 공간 안으로 후퇴할 수 있다. 본 발명에 따른 판유리의 유리한 실시양태에서는, 최대 유출 폭이 전기 커넥션 요소의 땜납 영역과 전기 전도성 구조 사이에 형성되는 중간 공간에서 오목한 메니스커스로 후퇴한다. 오목한 메니스커스는 예를 들어 땜납이 여전히 유체인 동안에 납땜 작업 동안에 스페이서와 전도성 구조 사이의 수직 거리를 증가시킴으로써 생성된다. 이점은 판유리 내에서, 특히 큰 납땜 컴파운드 교차와 함께 존재하는 임계 영역에서의 기계적 응력의 감소에 있다.
유리한 개선에서는, 커넥션 요소의 땜납 표면이 스페이서를 갖는다. 스페이서는 바람직하게는 스탬핑 또는 딥 드로잉(deep drawing)에 의해 커넥션 요소와 1-피스로 (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 의해서, 납땜 컴파운드의 균질하고 균일한 두께를 가지며 균일하게 융합된 층이 얻어진다. 따라서, 커넥션 요소와 판유리 사이의 기계적 응력이 감소될 수 있고, 커넥션 요소의 접착이 개선될 수 있다. 이것은 유연 납땜 컴파운드에 비해 더 낮은 연성 때문에 기계적 응력을 그다지 잘 보상할 수 없는 무연 납땜 컴파운드의 이용의 경우에 특히 유리하다.
유리한 개선에서는, 납땜 작업 동안에 납땜 도구와 커넥션 요소를 접촉시키는 역할을 하는 적어도 1개의 접촉 범프(bump)가 기판을 대면하지 않는 커넥션 요소의 표면 상에 배열될 수 있다. 접촉 범프는 바람직하게는 적어도 납땜 도구와 접촉하는 영역에서 볼록하게 만곡된다. 접촉 범프는 바람직하게는 0.1 mm 내지 2 mm, 특히 바람직하게는 0.2 mm 내지 1 mm의 높이를 갖는다. 접촉 범프의 길이 및 폭은 바람직하게는 0.1 내지 5 mm, 가장 특히 바람직하게는 0.4 mm 내지 3 mm이다. 접촉 범프는 바람직하게는 예를 들어 스탬핑 또는 딥 드로잉에 의해 커넥션 요소와 1 피스로 구현된다. 납땜을 위해, 접촉면이 편평한 전극이 이용될 수 있다. 전극 표면이 접촉 범프와 접촉하게 된다. 전극 표면은 기판의 표면에 평행하게 배열된다. 전극 표면과 접촉 범프 사이의 접촉 영역은 땜납 조인트를 형성한다. 땜납 조인트의 위치는 기판의 표면으로부터 가장 큰 수직 거리를 갖는 접촉 범프의 볼록한 표면 상의 점에 의해 결정된다. 땜납 조인트의 위치는 커넥션 요소 상의 땜납 전극의 위치와 무관하다. 이것은 납땜 작업 동안에 재현가능한 균일한 열 분포 면에서 특히 유리하다. 납땜 작업 동안의 열 분포는 접촉 범프의 위치, 크기, 배열 및 기하학적 구조에 의해 결정된다.
커넥션 요소 및/또는 커넥팅 요소는 예를 들어 니켈, 구리, 아연, 주석, 은, 금 또는 그의 합금 또는 층, 바람직하게는 은 또는 주석을 함유하는 코팅(습윤 층)을 가질 수 있다. 이에 의해, 납땜 컴파운드를 갖는 커넥션 요소의 개선된 습윤 및 커넥션 요소의 개선된 접착이 얻어진다. 게다가, 그러한 코팅에 의해, 커넥션 요소 및 커넥팅 요소의 전기 전도도가 증가될 수 있다.
유리한 실시양태에서는, 커넥션 요소에 바람직하게는 니켈 및/또는 구리로 제조된 접착-촉진 층이 제공되고, 추가로 은-함유 층이 제공된다. 가장 특히 바람직하게는, 본 발명에 따른 커넥션 요소는 0.1 ㎛ 내지 0.3 ㎛의 니켈 및 그 위에 임의로 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛의 구리, 및 그 위에 3 ㎛ 내지 20 ㎛의 은으로 코팅된다.
전기 커넥션 요소의 형상은 커넥션 요소와 전기 전도성 구조 사이의 중간 공간에 1개 또는 복수의 땜납 데포(depot)를 형성할 수 있다. 땝납 데포 및 커넥션 요소 상의 땜납의 습윤 특성은 중간 공간으로부터 납땜 컴파운드의 유출을 방지한다. 땜납 데포의 디자인은 직사각형, 원형 또는 다각형일 수 있다.
추가로, 본 발명은
(a) 다리-형상 전기 커넥션 요소를 커넥팅 요소에 연결하고,
(b) 납땜 컴파운드를 커넥션 요소의 납땜 발의 접촉 표면 상에 도포하고,
(c) 납땜 컴파운드를 갖는 커넥션 요소를 기판의 영역 상에 형성된 전기 전도성 구조의 영역 상에 배열하고,
(d) 에너지 인가 하에 전기 전도성 구조에 커넥션 요소를 연결하는
본 발명에 따른 판유리의 제조 방법을 포함한다.
커넥션 요소 및 커넥팅 요소의 연결은 바람직하게는 용접에 의해 달성되지만, 또한, 클린칭, 크림핑, 납땜, 글루잉(gluing) 또는 클램핑에 의해 달성될 수 있다.
커넥팅 요소는 기판을 대면하는 다리 영역의 표면 또는 기판을 대면하지 않는 표면에 연결된다. 후자의 경우에는, 커넥팅 요소가 전기 케이블에 연결되기 전에 커넥팅 요소가 다리 영역 주위로 경로설정되어야 한다. 커넥팅 요소가 솔리드 물체로서 구현되는 경우에는, 이것을 공정 단계 (c) 전에 행한다. 커넥팅 요소는 공정 단계 (a) 전에 이미 예비형상화될 수 있거나 또는 공정 단계 (a) 또는 (b) 후에 형성될 수 있다. 커넥팅 요소가 가요성 케이블로서 구현되는 경우에는, 심지어 단계 (d)의 납땜 후에도 다리 영역 주위로 경로설정할 수 있다.
납땜 컴파운드는 바람직하게는 일정한 층 두께, 부피, 형상 및 배열을 갖는 소판 또는 납작한 방울로서 커넥션 요소에 부착된다. 납땜 컴파운드 소판의 층 두께는 바람직하게는 0.6 mm 이하이다. 납땜 컴파운드 소판의 형상은 바람직하게는 커넥션 요소의 접촉 표면의 형상에 의해 좌우되고, 예를 들어 직사각형, 원형, 타원형 또는 둥근 모퉁이를 갖는 직사각형, 또는 2개의 마주보는 변에 위치하는 반원을 갖는 직사각형이다.
전기 커넥션 요소 및 전기 전도성 구조의 전기 연결 동안에 에너지 도입은 바람직하게는 펀치 납땜, 써모드 납땜, 피스톤 납땜, 레이저 납땜, 핫 에어 납땜, 유도 납땜, 저항 납땜, 및/또는 초음파에 의해 발생한다.
전기 전도성 구조는 기판 상에 공지된 방법 그 자체로, 특히 스크린 인쇄 방법으로 형성될 수 있다.
추가로, 본 발명은 건물에서의 또는 육상, 공중 또는 수상 이동을 위한 수송 수단에서의, 특히 철도 차량 또는 모터 차량에서의, 바람직하게는 앞유리창, 후방 창문, 측방 창문, 및/또는 지붕 패널로서의, 특히 가열가능한 판유리로서의 또는 안테나 기능을 갖는 판유리로서의, 본 발명에 따른 판유리의 용도를 포함한다.
본 발명을 도면 및 범례적 실시양태와 관련해서 상세히 설명한다. 도면은 개략적 표현이고 정확한 척도로 나타낸 것이 아니다. 도면은 본 발명을 결코 제한하지 않는다.
도 1은 전기 커넥션 요소를 갖는 본 발명에 따른 판유리의 실시양태의 분해도이다.
도 2는 도 1의 커넥팅 요소를 갖는 커넥션 요소의 단면도이다.
도 3은 도 1의 커넥팅 요소를 갖는 커넥션 요소의 또 다른 단면도이다.
도 4는 커넥팅 요소를 갖는 본 발명에 따른 커넥션 요소의 또 다른 실시양태의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제조 방법의 실시양태의 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 제조 방법의 또 다른 실시양태의 흐름도이다.
도 1은 본 발명에 따른 판유리를 묘사하고(분해도); 도 2는 본 발명에 따른 커넥션 요소의 종축을 따르는 단면을 묘사한다. 도 3은 커넥션 요소의 종축에 수직으로 커넥팅 요소의 종축을 따라서 다리 영역을 통하는 또 다른 단면을 묘사한다. 판유리는 예를 들어 승용차의 후방 창문이고, 기판(1)을 포함하고, 기판(1)은 소다 석회 유리로 제조된 3-mm 두께의 열에 의해 예비응력을 받은 단일 판유리 안전 유리이다. 기판(1)은 예를 들어 150 cm의 폭 및 80 cm의 높이를 갖는다. 가열 전도체 구조 형태의 전기 전도성 구조(2)가 기판(1) 상에 인쇄된다. 전기 전도성 구조(2)는 은 입자 및 유리 프릿을 함유한다. 판유리의 에지 영역에서, 전기 전도성 구조(2)가 대략 10 mm의 폭으로 넓어지고, 전기 커넥션 요소(3)를 위한 접촉 표면을 형성한다. 커넥션 요소(3)는 커넥션 케이블 (나타내지 않음)을 통해 외부 전력 공급장치에 전기 전도성 구조(2)를 전기 접촉시키는 역할을 한다. 전기 접촉은 전기 전도성 구조(2)와 기판(1) 사이의 은폐 스크린인쇄물(6)에 의해 차량 외부에 있는 관찰자에게 가려진다.
커넥션 요소(3)는 다리 형상으로 구현되고, 다리 영역(3a) 및 2개의 반대쪽에 배열된 납땜 발(3b)을 갖는다. 각 납땜 발(3b)은 그의 아랫면 상에 편평한 표면(K)을 가지고, 여기서 2개의 납땜 발(3b)의 표면(K)은 한 평면 내에 있고, 납땜을 위해 커넥션 요소(3)의 접촉 표면을 형성한다. 접촉 표면(K)은 납땜 컴파운드(4)를 통해 전기 전도성 구조(2)에 전기적으로 및 기계적으로 영구 연결된다. 납땜 컴파운드(4)는 무연이고, 57 중량%의 비스무트, 40 중량%의 주석 및 3 중량%의 은을 함유하고, 250 ㎛의 두께를 갖는다.
커넥팅 요소(5)가 커넥션 요소(3)에 부착된다. 커넥팅 요소(5)는 여기서는 솔리드 소판으로서 개략적으로 묘사되지만, 그것은 또한 가요성 커넥션 케이블로서, 예를 들어 편평-짜임 리본으로서 구현될 수 있다.
커넥션 요소(3) 및 커넥팅 요소(5)는 각 경우에 0.8 mm의 물질 두께를 갖는다. 따라서, 유리하게는, 표준-준수 모터 차량 플러그 커넥터가 커넥팅 요소(5)로부터 형성될 수 있다. 커넥팅 요소(5)에 더 작은 물질 두께를 이용하고 싶으면, 짝수 배수가 0.8 mm를 산출하는 물질 두께, 즉, 예를 들어 0.4 mm 또는 0.2 mm가 권장되고, 이렇게 해서 접기에 의해 표준-준수 플러그 커넥터의 두께를 얻을 수 있다. 커넥션 요소(3)는 예를 들어 24 mm의 길이 및 4 mm의 폭을 갖는다. 커넥팅 요소(5)는 예를 들어 6.3 mm의 폭 및 27 mm의 길이를 갖는다.
온도 변화의 결과로서의 임계 기계적 응력을 피하기 위해, 커넥션 요소(3)의 열 팽창 계수를 기판(1)의 열 팽창 계수와 조화시킨다. 커넥션 요소(3)는 예를 들어 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 스틸 (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. 작은 열 팽창 계수 차 때문에, 임계 열 응력을 피할 수 있다.
커넥팅 요소(5)는 높은 전기 전도도 및 좋은 성형성을 가져야 하고, 좋은 성형성은 커넥션 케이블과의 접촉에 유리하다. 따라서, 커넥팅 요소(5)는 1.8 μohm·cm의 전기 저항을 갖는 물질 번호 CW004A의 구리 (Cu-ETP)로 제조된다. 추가로, 커넥팅 요소(5)는 산화로부터 보호하기 위해 주석도금될 수 있거나 또는 전기 전도도를 개선하기 위해 은도금될 수 있다.
커넥션 요소(3) 및 커넥팅 요소(5)는 서로 용접된다. 그러나, 상이한 물질 때문에, 용접된 연결이 약화된다. 물질 번호 1.4509의 스틸은 대략 1505℃의 용융 온도를 가지고; 대조적으로, 구리는 대략 1083℃의 용융 온도를 갖는다. 큰 용융점 차는 용접 동안에 문제를 일으킨다. 따라서, 융합시키기 위해 커넥션 요소(3)가 매우 높은 온도로 가열되어야 한다. 공정에서, 커넥팅 요소(5)가 손상될 수 있다. 그래서, 용융되고 어닐링된 구리 부품으로서의 커넥팅 요소(5)가 그 배열에서 약한 지점을 형성한다.
지금까지의 관행처럼 커넥팅 요소가 기판(1)을 대면하지 않는 커넥션 요소의 표면(II)(상부) 상에 배열된다면, 약화된 연결이 커넥팅 요소의 탈착("박리")을 쉽게 야기할 수 있을 것이고, 그 이유는 특히 커넥팅 요소에 대한 인장력이 이 연결에 직접적으로 작용할 것이기 때문이다. 커넥팅 요소(5)가 커넥션 요소(3)로부터 탈착할 수 있을 것이다. 이 효과는 모터 차량 산업에서 허용되는 것보다 더 낮은 인장력에서 이미 일어날 수 있다.
선행 기술의 구성과 대조적으로, 커넥팅 요소(5)는 본 발명에 따라서 상부(II)가 아니라 기판(1)을 대면하는 다리 영역(3a)의 표면(I)(하부)에 부착된다. 말하자면, 전형적으로 상향력 성분(기판(1)에서부터 바깥쪽으로 볼 때)을 갖는 인장력이 다리 영역(3a) 주위에서 방향전환되고, 따라서 약화된 연결에 직접적으로 작용할 수 없다. 따라서, 연결이 상당히 더 높은 인장력을 견뎌낼 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시양태의 커넥팅 요소(5)의 종축을 따르는 단면을 묘사한다. 커넥팅 요소(5)가 기판을 대면하지 않는 다리 영역(3a)의 표면(II) 상에 용접된다. 그 곳에서부터, 커넥팅 요소(5)가 다리 영역(3a)의 제1 옆면 에지 주위로 및 기판을 대면하는 표면(I)을 따라서 진행되고, 커넥팅 요소(5)가 그의 전체 표면이 표면(I)에 대해 놓인다. 커넥팅 요소(5)는 제1 옆면 에지 반대쪽에 있는 다리 영역(3a)의 옆면 에지를 지나서 연장된다. 차량의 전기 시스템에 연결하기 위한 전기 커넥션 케이블이 그곳에서 커넥팅 요소(5)의 단부 상에 부착될 수 있다. 또한, 이 실시양태는 인장력 및 레버리지 힘이 표면(I)에 작용하고 이것이 연결의 안정성을 증가시킨다는 사실을 초래한다.
다리 영역(3a) 주위로의 커넥팅 요소(5)의 경로설정으로 인해, 이 실시양태는 특히 커넥팅 요소(5)가 가요성 케이블로서 구현될 때 적합하다. 그러나, 솔리드 커넥팅 요소(5)조차도 상응하게 형상화될 수 있다.
도 5 및 도 6은 각 경우에 본 발명에 따른 커넥션 요소(3)를 갖는 본 발명에 따른 판유리를 제조하는 본 발명에 따른 방법의 실시양태를 묘사한다. 공정 단계의 순서는 범례적 실시양태로서 해석되어야 하고, 본 발명을 제한하지 않는다. 따라서, 예를 들어, 접촉 표면(K) 상에 납땜 컴파운드(4)를 배열한 후에야 다리 영역(3a)에 커넥팅 요소(5)를 연결하는 것도 또한 가능하다.
실시예 1
일련의 다리-형상 커넥션 요소(3)를 본 발명에 따라서 커넥팅 요소(5)에 용접하여 고정하였다. 이어서, 200 N의 상향 인장력을 커넥팅 요소(5)에 가하였다. 동일 시험을 커넥팅 요소가 선행 기술에 따라서 커넥션 요소(3)의 상부(II)에 부착되는 커넥션 요소로 수행하였다. 두 경우 모두에서 물질을 도 1 - 3의 범례적 실시양태에 따라서 선택하였다.
선행 기술의 배열의 경우에는, 용접된 연결이 그 경우의 85%에서 파괴되었다. 본 발명에 따른 배열에 의해 파괴율이 0%로 감소하였다.
실시예 2
선행 기술의 커넥션 요소 및 본 발명에 따른 커넥션 요소(3)에 대해 인장 시험을 수행하였다. 상향 인장력을 커넥팅 요소에 가하였고, 상향 인장력을 커넥션 요소(3)와 커넥팅 요소(5)의 연결이 파괴될 때까지 꾸준히 증가시켰다. 최대 인장력에 관해 측정된 값들을 표 1에 요약하였다. 측정값 a 및 b는 상이한 제조업체로부터의 커넥션 요소(3)에 관한 것이다.
<표 1>
Figure 112017108735815-pct00001
측정 결과로부터, 본 발명이 하중-지탱 능력을 2 내지 3 배 증가시키는 결과를 초래한다는 것을 명확히 식별할 수 있다. 이것은 관련 분야 기술자에게는 예상 밖이었고 놀라운 것이었다. 본 발명에 따른 구성 중 어느 것이 더 큰 하중-지탱 능력을 산출하는지는 커넥션 요소의 구체적인 구성에 의존한다.
1: 기판
2: 전기 전도성 구조
3: 다리-형상 전기 커넥션 요소
3a: (3)의 다리 영역
3b: (3)의 납땜 발
4: 납땜 컴파운드
5: 커넥팅 요소
6: 은폐 인쇄물
I: 기판(1)을 대면하는 (3a)의 하부
II: 기판(1)을 대면하지 않는 (3a)의 상부
K: (3b)의 접촉 표면

Claims (15)

  1. 적어도
    - 기판(1),
    - 기판(1)의 영역 상의 전기 전도성 구조(2),
    - 다리 영역(3a), 및 납땜 컴파운드(4)를 통해 전기 전도성 구조(2)의 영역에 연결된 적어도 2개의 납땜 발(3b)을 포함하는 다리-형상 전기 커넥션 요소(3), 및
    - 커넥션 요소(3)에 부착된 전기 커넥팅 요소(5)
    를 포함하고,
    - 커넥팅 요소(5)가 기판(1)을 대면하는 다리 영역(3a)의 표면(I)에 부착되거나,
    - 커넥팅 요소(5)가 기판(1)을 대면하지 않는 다리 영역(3a)의 표면(II)에 부착되고, 커넥팅 요소(5)가 기판(1)을 대면하는 다리 영역(3a)의 표면(I)에 대해 놓이도록 다리 영역(3a) 주위로 경로설정되고,
    커넥션 요소(3)의 물질의 용융 온도와 커넥팅 요소(5)의 물질의 용융 온도의 차가 200℃ 초과이고, 커넥팅 요소(5)가 용접된 연결에 의해 커넥션 요소(3)에 부착되고,
    커넥팅 요소(5)가 기다랗게 구현되고, 커넥션 요소(3)의 연장 방향에 평행하지 않는 연장 방향을 갖는 것인,
    적어도 1개의 전기 커넥션 요소를 갖는 판유리.
  2. 제1항에 있어서, 납땜 컴파운드(4)가 무연 납땜 컴파운드인 판유리.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 커넥션 요소(3)의 물질의 용융 온도와 커넥팅 요소(5)의 물질의 용융 온도의 차가 300℃ 초과 또는 400℃ 초과인 판유리.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 커넥팅 요소(5)가 솔리드 금속 플레이트인 판유리.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 커넥팅 요소(5)가 가요성 커넥션 케이블 또는 편평-짜임 리본 또는 둥근 케이블인 판유리.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 커넥션 요소(3)가 적어도 하나의 철-함유 합금을 함유하는 것인 판유리.
  7. 제5항에 있어서, 커넥션 요소(3)가 크로뮴-함유 스틸을 함유하거나, 66.5 중량% 내지 89.5 중량%의 철, 10.5 중량% 내지 20 중량%의 크로뮴, 0 중량% 내지 1 중량%의 탄소, 0 중량% 내지 5 중량%의 니켈, 0 중량% 내지 2 중량%의 망가니즈, 0 중량% 내지 2.5 중량%의 몰리브데넘, 0 중량% 내지 2 중량%의 니오븀, 및 0 중량% 내지 1 중량%의 티타늄을 함유하는 것인 판유리.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 커넥팅 요소(5)가 적어도 구리 또는 구리-함유 합금을 함유하는 것인 판유리.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 커넥션 요소(3)의 물질 두께가 0.1 mm 내지 4 mm 또는 0.2 mm 내지 2 mm 또는 0.4 mm 내지 1 mm인 판유리.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기판(1)의 열 팽창 계수와 커넥션 요소(3)의 열 팽창 계수의 차가 5 x 10-6/℃ 미만 또는 3 x 10-6/℃ 미만인 판유리.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기판(1)이 유리 또는 소다 석회 유리를 함유하는 것인 판유리.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전기 전도성 구조(2)가 적어도 은, 또는 은 입자 및 유리 프릿을 함유하고, 5 ㎛ 내지 40 ㎛의 층 두께를 갖는 것인 판유리.
  13. (a) 다리-형상 전기 커넥션 요소(3)를 커넥팅 요소(5)에 연결하고,
    (b) 커넥션 요소(3)의 납땜 발(3b)의 접촉 표면(K) 상에 납땜 컴파운드(4)를 도포하고,
    (c) 납땜 컴파운드(4)를 갖는 커넥션 요소(3)를 기판(1)의 영역 상에 형성된 전기 전도성 구조(2)의 영역 상에 배열하고,
    (d) 에너지 인가 하에 전기 전도성 구조(2)에 커넥션 요소(3)를 연결하는
    것을 포함하는 제1항 또는 제2항에 따른 판유리의 제조 방법.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 건물에서, 또는 육상, 공중 또는 수상 이동을 위한 수송 수단에서, 또는 철도 차량 또는 모터 차량에서 사용되는 것인 판유리.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 앞유리창, 후방 창문, 측방 창문, 또는 지붕 패널로서, 또는 가열가능한 판유리로서 또는 안테나 기능을 갖는 판유리로서 사용되는 것인 판유리.
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