TW201526754A - 具有至少兩電連接元件及一連接導體的玻璃板 - Google Patents
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Abstract
一種具有至少兩連接元件(4)及一連接導體(6)的玻璃板,至少包含:一基板(1),其在該基板(1)之至少一子區域上具有一導電結構(3),至少兩電連接元件(4),其設於該導電結構(3)之至少一子區域上,至少一接觸表面(9),其設於各該連接元件(4)之下側上,一焊劑(8),其在至少一子區域中將該電連接元件(4)的該接觸表面(9)連接於該導電結構(3),及一連接導體(6),其將該連接元件(4)彼此電連接,其中該連接導體(6)包含一導電芯體及一非導電護套,及其中彼此最靠近的相鄰之該連接元件(4)之該接觸表面(9)其間具有一至少70毫米的距離(x)。
Description
本發明關於一種具有至少兩電連接元件及一連接導體的玻璃板、一種經濟且環保之其製造方法、及其用途。
本發明進一步關於一種具有至少兩電連接元件及一連接導體的玻璃板,其用於具有導電結構之機動車輛,例如熱導體或天線導體。導電結構通常透過焊接在電連接元件上而連接於板上之電子系統。
在現代汽車產業中,賞心悅目的光學設計日益重要,因此有例如加大玻璃透明面積的嘗試。通常施加於玻璃邊緣上之非透明黑色印刷物係兼具供玻璃板黏接於車體及供遮蔽匯流排。為了盡可能使黑色印刷物之所佔比率少,匯流排之寬度及黏接表面必須減到最小。惟,較小之匯流排寬度造成減低電流攜載能力,因為若匯流排之厚度不變,則導體截面積亦將減小。因此,加熱元件之適當熱輸出也難以確保。在此情況中,上述連接件的單純接觸即不適
當。
由於匯流排之電流攜載能力過低,根據先前技術可使用另一連接導體以增加熱輸出。此連接導體施加於匯流排上並以規律間隔方式電連接於此處。
美國專利US 4415116號揭露一供連接導體安裝於其上之匯流排,其懸空端連接於板上電壓。連接導體由編織銅線組成,其各藉由焊接點以50毫米間隔附接於匯流排。連接導體使得造成匯流排非必要性加熱的匯流排上非必要性電壓降可減到最小。根據美國專利US 4415116號,匯流排與連接導體之間施加於短間隔內之焊接必須將匯流排區域中之電流路徑長度減到最小。期待進一步將匯流排上之電壓降及生成之熱損失減到最小,以致使加熱元件之熱輸出最佳化。
從實務上亦有類似解決方式,其中一鍍鎳之銅導體藉由複數個焊接點施加於匯流排上,銅導體在各焊接點處設有一凸緣。同樣在此實施方式中,焊接點也配置在小於60毫米的短間隔內。
從先前技術得知之連接導體一方面因為高材料支出而顯得昂貴,另方面則是施工複雜,因為其有大量焊接點。
本發明之目的在提供一種具有至少兩電連接元件及一連接導體的玻璃板,以及一種經濟且環保之其製造方法,其中連接元件及連接導體可以利用自動化兼具成本效益及
簡便地製造。
本發明之目的係根據本發明,藉由申請專利範圍第1、13及15項之一種具有至少兩電連接元件及一連接導體的玻璃板、其製造方法、及其使用方法達成。較佳實施例可以透過附屬項獲得瞭解。
根據本發明具有至少兩連接元件及一連接導體的玻璃板,至少包含:一基板,其在基板之至少一子區域上具有一導電結構,至少兩電連接元件,其設於導電結構之至少一子區域上,至少一接觸表面,其設於各連接元件之下側上,一焊劑,其在至少一子區域中將該電連接元件的該接觸表面連接於導電結構,及一連接導體,其將連接元件彼此電連接,其中連接導體包含一導電芯體及一非導電護套,及其中彼此最靠近的相鄰之連接元件之接觸表面其間具有一至少70毫米的距離x。
距離x係在彼此最靠近的相鄰連接元件之彼此最靠近的接觸表面緣部之間測量。
根據本發明之一連接導體使用方法,其將施加於電力結構上之連接元件間隔,造成玻璃板熱輸出之實質改善。在此情況中,即使是低電流攜載能力之窄匯流排也可使用,而且無熱輸出損失。對比於先前技術之解決方式,根
據本發明之玻璃板之連接元件在其間有一至少70毫米的距離。因此,未藉由焊接點供連接導體固定於其上之大致較長的延伸段可以藉由根據本發明之連接導體橋接。連接元件與連接導體組裝時,大致上只需要比先前技術之連接導體者少的焊接點與相同的連接導體長度。所以吾人可以反駁美國專利US 4415116號所述之預想狀況,即其需要焊接點之間之短距離(50毫米)才能增加熱輸出。
在一較佳實施例中,彼此最靠近的相鄰連接元件之接觸表面其間具有一至少100毫米的距離,較佳為至少150毫米,尤其最佳為至少200毫米。甚至這些長距離可以藉由根據本發明之連接元件及一連接導體橋接,相較於先前技術之解決方式,其並無熱輸出損失。根據本發明之配置方式特別有利於長連接導體的情況,因為減少焊接點數即造成實質之成本降低。製造複雜度亦隨著待施加之焊接點數增加。再者,由於大量焊接點,該方法無法再使用自動化實施。因此,焊接點數應盡可能減到最少。
連接導體包括一導電芯體及一非導電護套。導電芯體為金屬導體。連接導體之導電芯體例如可含有銅、鋁、及/或銀或其合金或混合物。導電芯體例如可實施做為絞線導體或實心線導體。可用在此目的之電導體已為習於此技者熟知。非導電護套形成導電芯體之電絕緣。較佳地,非導電護套含聚合物,尤其最佳為含有聚氯乙烯及/或聚四氟乙烯。除了導電芯體之電絕緣外,非導電護套另方面也有防止汽車噪音產生之目的。因為連接導體僅固定在連接
元件上,位於這些元件之間的部分可以自由移動及其可能在開車期間撞擊到其下方之匯流排,因此,噪音的產生會在無對應對策的情況下發生。非導電護套阻制連接導體撞擊在匯流排上及因而防止惱人的噪音產生。
在另一可行之實施例中,連接導體之非導電護套另外含有發泡於其上之聚合物,較佳為聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、及/或其混合物及/或共聚物。此即造成降噪之進一步改善。
連接導體具有一小於或等於6平方毫米的導體截面積,較佳為小於或等於4平方毫米,尤其最佳為小於或等於2.5平方毫米。連接導體之導體截面積選擇越小越好,以利達成減省材料及重量。甚至如此小之連接導體截面積仍令人驚喜的適於達成相當高之熱輸出。在一最佳實施例中,連接導體之導體截面積為1.5平方毫米至2.5平方毫米。
在一較佳實施例中,連接元件經由其頂側連接於連接導體。連接元件之頂側為背對著接觸表面(焊接表面)之表面。連接導體較佳附接於連接元件之頂側。
導電結構例如可用於玻璃板安裝線或塗料之接觸。導電結構例如以匯流排形式安裝於玻璃板之相對立緣部上。導電結構包含至少一匯流排,其具有一小於0.3平方毫米的導體截面積,較佳為小於0.1平方毫米,尤其最佳為小於0.06平方毫米。透過使用根據本發明之連接元件及一連接導體,甚至小導體截面積之匯流排仍可同時達到適當
之熱輸出。
電壓係經由安裝於匯流排上之連接元件施加,藉此使電流經過導體線或導電塗料從一匯流排流至另一匯流排及加熱玻璃板。替代於此加熱功能的是,根據本發明之玻璃板亦可用於與天線導體之組合或甚至可想到任意其他組合。
匯流排具有一小於或等於10毫米的寬度,較佳為小於或等於8毫米,尤其最佳為小於或等於6毫米。此窄型匯流排特別有利,因為用來遮蔽匯流排之黑點必須僅有一小寬度。所以玻璃板之透明部分可以增加。
匯流排之層厚度小於或等於16微米,較佳為小於或等於12微米,尤其最佳為小於或等於10微米。匯流排之層厚度減小造成材料節省,亦即成本減低。據此,匯流排之層厚度越小越好,根據本發明之連接導體亦可使用極薄之層厚度,例如8微米。
在一較佳實施例中,玻璃板包括兩連接元件,其間設有一連接導體,具有一小於或等於300毫米的延伸長度。為了橋接此最大300毫米的距離,連接導體端部上之兩連接元件可以不需要額外的連接導體固定。甚至就熱輸出而言,使用兩連接元件即足。
在另一較佳實施例中,玻璃板包括至少三連接元件,且連接導體具有一大於300毫米的長度。在此情況中,連接導體分割成個別區段,其每次係從一連接元件延伸至下一連接元件。
連接元件可含有習於此技者熟知的極多樣化材料及合金。連接元件較佳含有鈦、鐵、鎳、鈷、鉬、銅、鋅、錫、錳、鈮、及/或鉻及/或其合金,較佳為鐵合金、鈦、及/或銅合金。連接元件之材料成分可用於所用焊劑之材料成分。連同含鉛之焊劑,較佳使用含銅之焊劑。在一較佳實施例中,連接元件含有鐵合金或鈦及其特別適用於與無鉛之焊劑組合。
連接元件之材料厚度較佳為0.1毫米至2毫米,最佳為小於或等於0.2毫米至1.5毫米,尤其最佳為0.4毫米至1毫米。在一較佳實施例中,連接元件之材料厚度在其整個面積上皆一致。此特別有利於連接元件之簡便製造。
連接元件各具有至少一接觸表面,供連接元件藉由焊劑經此連接於導電結構整個表面上之一子區域。連接元件可用極多樣化之幾何形狀實施。甚至僅有一接觸表面之單純形狀也可以使用做為連接元件,例如凸緣。再者,連接元件也可用橋形或按扣形式實施。
在一較佳實施例中,連接元件係沖壓成橋形,且連接元件具有兩腳件供接觸於導電結構,腳件之間設有一凸出段,其並不與導電結構直接表面接觸。連接元件可兼具橋形及亦包括較複雜之橋形。例如,可以想到具有圓形腳之啞鈴形,可以使張力均勻分布及可均勻分布焊接。使用橋形連接元件特別有利,因為施加之電流分開成兩股子電流,各經過連接元件之其中一焊接腳件進入導電結構及因此達成均勻電流分布。
連接導體及連接元件之電接觸可以透過焊接連接件、熔接連接件、凸緣連接件、或插頭連接件進行。
連接導體可以相對於連接元件之縱向,以45°至180°設置於相關連接元件上。在180°時,連接導體在最靠近的連接元件方向上延伸至接觸表面外。因此,在電阻式焊接情況中電極所需之一附接點即遭連接導體遮住。此情況例如可以藉由使用插頭連接件及後續安裝連接導體來避免。
若連接導體及連接元件之間之接觸並非可逆性,則可改用感應焊接方式安裝。若不想要遮住接觸表面,可以藉由調整連接導體及連接元件之間之角度來避免。在一可行之實施例中,連接導體係相對於連接元件之縱向,以90°設置於相關連接元件上。惟,經過實證發現45°即足以確保電極安裝點有適度的可及性。
至少一連接元件經由一連接線連接於汽車之板上電子系統。連接元件至連接線之電接觸同樣可以透過焊接連接件、熔接連接件、凸緣連接件、或插頭連接件進行。
在最簡便且可以想見的實施例中,連接導體及連接線即透過焊接連接件直接安裝在連接元件上。
在一較佳實施例中,連接導體及/或連接線可以透過接觸元件接觸於連接元件。連接導體及連接線兩者可以透過一接觸元件接合地安裝及亦透過不同接觸元件安裝。在一可行之實施例中,連接導體及連接線係以單件式電線實施,及移除一連接元件區域中的電線之非導電護套,導電芯體例如經由一凸緣電接觸於連接元件。
接觸元件利用連接元件之可行性,藉由不同的焊接或熔接技術電連接於連接元件。較佳地,接觸元件及連接元件係藉由電極電阻式熔接、感應焊接、超音波熔接、或摩擦熔接而連接。再者,甚至是連接元件與接觸元件之單件式實施方式亦可以想見。
例如,可以和連接元件形成一單件,同時也可以是一多件式實施例的凸緣或安裝舌片(接觸銷)可以使用做為接觸元件。在此方面,甚至一按扣之頂(母)部使用做為一供連接導體及/或連接線固定於其上之接觸元件。
使用接觸元件係有利於藉此達成之標準化情況中。連接元件及連接導體係各別貯料且個別模組之組裝等到需要時才進行。因此,不同長度之連接導體可以透過接觸元件以簡便方式與任意連接元件組合。此一模組式結構可達成高彈性及多樣化,同時製造成本低。
在一較佳實施例中,接觸元件之尺寸設計成使具有0.8毫米長度及4.8毫米、6.3毫米、或9.5毫米寬度任一者之標準型扁平式汽車插頭可以插在接觸元件之至少一懸空端上。使用6.3毫米寬度之接觸元件之實施例尤佳,因為其符合一般使用在此部分的DIN 46244之汽車插頭。將適用於一般扁平式汽車插頭尺寸之接觸元件標準化可產生簡便且可逆性之功能,用於將基板之導電結構連接到板上之電壓。在斷開之連接線或連接導體的情況中,不需要重做焊接來更換瑕疵組件,事實上,更換線僅插在接觸元件上。再者,就系統之模組化結構及標準化而言,使用插頭
連接件特別有利。
在一特別較佳實施例中,接觸元件係建構成對稱性及具有兩安裝舌片。對稱形狀係在處理期間用於接觸元件之均勻電力吸收,例如焊接及熔接過程時之均勻熱分布。在此接觸元件上,連接導體接觸於一第一接觸銷上及一第二接觸銷上之連接線上。此結構在標準化及模組化結構之情況中也說得通,只要一連接導體僅需用到一長孔即可。
在一可行之實施例中,連接元件及接觸元件形成一單件。
替代性地,接觸元件之電接觸也可以透過焊接連接件或凸緣連接件進行。
原則上,可以使用之連接線皆為習於此技者熟知用於導電結構之電接觸的線。除了導電芯體(內導體),連接線可包括一絕緣且較佳為聚合物之護套,且絕緣護套較佳從連接線之端部區域中移除,以達成連接元件及內導體之間之電連接。
連接線之導電芯體例如可以含有銅、鋁、及/或銀或其合金或混合物。導電芯體例如可實施做為絞線導體或實心線導體。連接線之導電芯體之截面積係由根據本發明之玻璃板使用上所需之電流攜載能力決定及可由習於此技者適當地選擇。截面積例如為0.3平方毫米至6平方毫米。
連接線在其未連接於接觸元件或連接元件之懸空端上具有一插頭連接件,藉此連接於汽車之板上電子系統。
在一特別較佳實施例中,連接線係耐彎折。因此,連
接線之末端插頭連接件可以簡便地連接於板上之電壓,不必在插入時施力造成連接線不想要的變形。插頭連接件甚至可以單手完成,因此構成製造過程之簡化。連接線之強化較佳藉由一耐彎折護套達成。
導電結構至少含有銀,較佳為銀粒及玻璃原料。
導電結構經由焊劑電連接於連接元件。焊劑配置在位於連接元件之下側上的接觸表面上。適於在玻璃上工作之習於此技者熟知的所有焊劑皆可以使用。較佳地,焊劑包括錫、鉍、銦、鋅、銅、銀、鉛、及/或其混合物及/或合金。
在本發明之一較佳實施例中,焊劑為不含鉛。就根據本發明之具有一電連接元件的玻璃板之環境衝擊而言,此點尤其有利。在本文中,「無鉛焊劑」意指焊劑根據歐盟指令「2002/95/EC on the Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment」,其鉛之百分率小於或等於0.1重量百分比,較佳為無鉛。
無鉛焊劑典型上具有比含鉛焊劑低之延展性,以致使一連接元件及一玻璃板之間之機械應力補償不佳。惟,經過驗證得知臨界機械應力可以透過連接元件之材料之適當選擇來防止。連接元件之材料成分係經選擇,以致使透明基板與連接元件之熱膨脹係數之差異小於5×10-6/℃。因此,玻璃板之熱應力減小及取得較佳黏著性。含鈦及鉻之鋼可說是特別適用之材料。
配合無鉛焊劑使用之連接元件的有利材料謹說明於後。
在一有利之實施例中,連接元件包含一含鉻鋼,其具有大於或等於5重量百分比的鉻,較佳為大於或等於10.5重量百分比。此外,合金成分(像是鉬、錳或鈮)可改善抗腐蝕之穩定性或改變機械性質,像是張力強度或冷成形性。
連接元件較佳包含至少49重量百分比至95重量百分比的鐵、5重量百分比至30重量百分比的鉻、0重量百分比至1重量百分比的碳、0重量百分比至10重量百分比的鎳、0重量百分比至2重量百分比的錳、0重量百分比至5重量百分比的鉬、0重量百分比至2重量百分比的鈮及0重量百分比至1重量百分比的鈦。連接元件可包含其他元素添加劑,包括釩、鋁、及氮。
連接元件較佳包含至少57重量百分比至93重量百分比的鐵、7重量百分比至25重量百分比的鉻、0重量百分比至1重量百分比的碳、0重量百分比至8重量百分比的鎳、0重量百分比至2重量百分比的錳、0重量百分比至4重量百分比的鉬、0重量百分比至2重量百分比的鈮及0重量百分比至1重量百分比的鈦。連接元件可包含其他元素添加劑,包括釩、鋁、及氮。
連接元件尤其最佳包含至少66.5重量百分比至89.5重量百分比的鐵、10.5重量百分比至20重量百分比的鉻、0重量百分比至1重量百分比的碳、0重量百分比至
5重量百分比的鎳、0重量百分比至2重量百分比的錳、0重量百分比至2.5重量百分比的鉬、0重量百分比至2重量百分比的鈮及0重量百分比至1重量百分比的鈦。連接元件可包含其他元素添加劑,包括釩、鋁、及氮。
連接元件較佳包含至少73重量百分比至89.5重量百分比的鐵、10.5重量百分比至20重量百分比的鉻、0重量百分比至0.5重量百分比的碳、0重量百分比至2.5重量百分比的鎳、0重量百分比至1重量百分比的錳、0重量百分比至1.5重量百分比的鉬、0重量百分比至1重量百分比的鈮及0重量百分比至1重量百分比的鈦。連接元件可包含其他元素添加劑,包括釩、鋁、及氮。
連接元件較佳包含至少77重量百分比至84重量百分比的鐵、16重量百分比至18.5重量百分比的鉻、0重量百分比至0.1重量百分比的碳、0重量百分比至1重量百分比的錳、0重量百分比至1.5重量百分比的鉬、0重量百分比至1重量百分比的鈮及0重量百分比至1重量百分比的鈦。連接元件可包含其他元素添加劑,包括釩、鋁、及氮。
含鉻鋼(特別是俗稱的不鏽鋼或耐蝕鋼)在市面上有售。由含鉻鋼製成之連接元件相較於許多例如由銅製成之一般連接元件時亦有高硬度,其產生連接元件之有利穩定性。此外,相較於許多例如由鈦製成之一般連接元件時,含鉻鋼因為較高之導熱性而有改善之可焊接性。
特別是,適合之含鉻鋼為依據EN 10088-2材料編號
1.4016、1.4113、1.4509、及1.4510之鋼。
焊劑較佳含有錫及鉍、銦、鋅、銅、銀、或其組合。錫在焊劑中之百分率為3重量百分比至99.5重量百分比,較佳為10重量百分比至95.5重量百分比,尤其較佳為15重量百分比至60重量百分比。根據本發明,鉍、銦、鋅、銅、銀、或其組合在焊劑中之百分率為0.5重量百分比至97重量百分比,較佳為10重量百分比至67重量百分比,其中鉍、銦、鋅、銅、或銀之百分率可以是0重量百分比。焊劑可含有百分率為0重量百分比至5重量百分比的鎳、鍺、鋁、或磷。焊劑尤其最佳含有Bi40Sn57Ag3,Sn40Bi57Ag3,Bi59Sn40Ag1,Bi57Sn42Ag1,In97Ag3,In60Sn36.5Ag2Cu1.5,Sn95.5Ag3.8Cu0.7,Bi67In33,Bi33In50Sn17,Sn77.2In20Ag2.8,Sn95Ag4Cu1,Sn99Cu1,Sn96.5Ag3.5,Sn96.5Ag3Cu0.5,Sn97Ag3或其混合物。
在一有利之實施例中,焊劑含有鉍。經驗證含鉍之焊劑使根據本發明之連接元件對玻璃板有特別良好之黏著性,藉此避免損傷玻璃板。焊劑成分中之鉍之百分率較佳為0.5重量百分比至97重量百分比,尤其較佳為10重量百分比至67重量百分比,及最佳為33重量百分比至67重量百分比,特別是50重量百分比至60重量百分比。除了鉍以外,焊劑較佳含有錫及銀或錫、銀、及銅。在一特別較佳實施例中,焊劑包括至少35重量百分比至69重量百分比的鉍、30重量百分比至50重量百分比的錫、1重量百分比至10重量百分比的銀、及0重量百分比至5重
量百分比的銅。在一最佳實施例中,焊劑含有至少49重量百分比至60重量百分比的鉍、39重量百分比至42重量百分比的錫、1重量百分比至4重量百分比的銀、及0重量百分比至3重量百分比的銅。
在另一有利之實施例中,焊劑含有90重量百分比至99.5重量百分比的錫,較佳為95重量百分比至99重量百分比,尤其較佳為93重量百分比至98重量百分比。除了錫以外,焊劑較佳含有0.5重量百分比至5重量百分比的銀及0重量百分比至5重量百分比的銅。
焊劑之層厚度較佳為小於或等於600微米,尤其較佳在150微米與600微米之間,特別是小於300微米。
焊劑以一較佳為小於1毫米的流出寬度從連接元件與導電結構之焊接區之間的中間空隙流出。在一較佳實施例中,最大流出寬度小於0.5毫米,特別是大約為0毫米。
這對於玻璃板中之機械應力減低、連接元件之黏接、及節省焊接量特別有利。最大流出寬度係界定為焊接區外緣與焊劑相交點之間之距離,焊劑在相交處降低至50微米的層厚度。最大流出寬度是在焊接過程後之凝固焊劑上測得。所需之最大流出寬度係透過焊劑體積及連接元件與導電結構之間之垂直距離的適當選擇取得,垂直距離可以藉由簡單實驗來決定。連接元件與導電結構之間之垂直距離可由一適當之程序工具預先界定,例如具有一體式間隔件之工具。最大流出寬度甚至可以是負值,亦即,拉回到由電連接元件與導電結構之焊接區形成的中間空隙中。在根
據本發明之一玻璃板的有利實施例中,最大流出寬度係拉回到一由電連接元件與導電結構之焊接區形成的中間空隙內之凹月牙形內。凹月牙形例如在焊接過程期間,同時焊料仍為流體,藉由增加間隔件與導電結構之間之垂直距離而產生。其優點在於減少玻璃板中之機械應力,特別是在具有大型焊劑交叉點之重要區域中。
在本發明之一有利實施例中,連接元件之接觸表面具有間隔件,較佳為至少兩間隔件,尤其較佳為至少三間隔件。間隔件較佳實施成與連接元件形成為一單件,例如藉由沖壓或深拉。間隔件較佳具有0.5×10-4米至10×10-4米的寬度及0.5×10-4米至5×10-4米的高度,尤其較佳為1×10-4米至3×10-4米。藉由間隔件,可以取得一同質、均一厚度且均勻熔化之焊劑層。因此,連接元件與玻璃板之間之機械應力得以減小及連接元件之黏接性得以改善。使用無鉛焊劑時特別有利,無鉛焊劑因延展性比含鉛焊劑低,故其不易補償機械應力
在本發明之一有利實施例中,至少一接觸凸塊,用於在焊接過程期間使連接元件與焊接工具接觸,其配置於背對基板之連接元件表面上。接觸凸塊較佳為至少在與焊接工具接觸之區域中呈凸彎狀。接觸凸塊較佳具有0.1毫米至2毫米高度,尤其較佳為0.2毫米至1毫米。接觸凸塊之長度及寬度較佳在0.1與5毫米之間,最佳在0.4與3毫米之間。接觸凸塊較佳實施成與連接元件形成為一單件,例如藉由沖壓或深拉。針對焊接,可以使用其接觸側
呈平坦狀之電極。電極表面進而與接觸凸塊接觸。對此,電極表面配置平行於基板之表面。電極表面與接觸凸塊之間之接觸區形成焊接接頭。焊接接頭之位置係由自基板之表面起具有最大垂直距離之接觸凸塊之凸表面上的點所決定。焊接接頭之位置無關於焊接電極在連接元件上之位置。這對於在焊接過程期間之一可重覆產生的均勻熱分布特別有利。焊接過程期間之熱分布係由接觸凸塊之位置、尺寸、配置方式、及幾何形狀決定。
電連接元件較佳具有至少一面向焊劑之接觸表面、一含有鎳、銅、鋅、錫、銀、金、或其合金或層狀物且較佳為銀之塗層(潤焊層)。藉此,可以取得連接元件與焊劑之改善潤焊性及接觸元件之改善黏接性。
根據本發明之連接元件較佳以鎳、錫、銅、及/或銀塗布。根據本發明之連接元件尤其較佳備有一增黏層,較佳由鎳及/或銅構成,及此外,備有一可焊接層,較佳由銀構成。根據本發明之連接元件最佳塗布0.1微米至0.3微米的鎳及/或3微米至20微米的銀。連接元件可用鎳、銅、錫、及/或銀電鍍。鎳及銀增進連接元件之電流攜載能力及腐蝕穩定性以及與焊劑之潤焊。
接觸元件亦可選項性地具有一塗層。惟,接觸元件之塗層並非必要,因為接觸元件與焊劑之間並無直接接觸。因此,不需要接觸元件之潤焊性的最佳化。
在一替代性實施例中,接觸元件具有一含鎳、銅、鋅、錫、銀、金、或其合金或層狀物且較佳為銀之塗層。
較佳地,接觸元件以鎳、錫、銅、及/或銀塗布。最佳地,接觸元件塗布0.1微米至0.3微米的鎳及/或3微米至20微米的銀。接觸元件可用鎳、錫、銅、及/或銀電鍍。
電連接元件之形狀可以在連接元件及導電結構之中間空隙內形成一或複數個焊接點。焊料在連接元件上之焊接點及潤焊性可防止焊劑從中間空隙流出。焊接點可以是長方形、圓形、或多邊形設計。
基板較佳含有玻璃,尤其較佳的是平板玻璃、浮法平板玻璃、石英玻璃、硼矽玻璃、及/或鈉鈣玻璃。惟,基板也可以含有聚合物,較佳為聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚腈、聚酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯、及/或其共聚物或混合物。基板較佳呈透明。基板較佳具有0.5毫米至25毫米的厚度,尤其較佳為1毫米至10毫米,及最佳為1.5毫米至5毫米。
選項性地,在玻璃板之安裝狀態中,一用於遮蔽玻璃板接觸情形之網版印刷物施加於基板上,以致使連接元件與連接導體從外側看來不易區別。
本發明進一步包含一種製造一玻璃板的方法,其包含以下步驟:a)一連接導體係與至少兩連接元件電接觸,b)施加一焊劑於各該連接元件之下側上之至少一接觸表面上,c)配置連接元件及焊劑係於基板上之導電結構上,
及d)將連接元件焊接於導電結構,其中步驟a)可以在步驟b)、c)及d)之前、期間、或之後進行。
導電結構本質上可以使用習知方法施加於基板上,例如使用網印法。導電結構之施加可以在步驟b)之前、期間、或之後進行。
焊劑較佳以小板或扁平滴粒形式施加於連接元件上,具有固定之層厚度、體積、形狀、及配置方式。焊劑小板之層厚度較佳為小於或等於0.6毫米。焊劑小板之形狀較佳對應於接觸表面之形狀。例如若接觸表面以長方形實施,則焊劑小板較佳具有長方形狀。
在電連接元件與導電結構之電連接期間的電力引入較佳藉由沖壓、熱電極、柱塞焊接、微火焰焊接進行,較佳為雷射焊接、熱氣焊接、感應式焊接、電阻式焊接、及/或超音波。
在一較佳實施例中,連接元件使用自動化焊接。這是可行的,因為根據本發明之連接元件及一連接薄片具有較少量之焊接點及其因此可使用自動化處理。
較佳地,連接導體經由接觸元件電接觸於連接元件上。這些連接元件是在連接導體與連接元件電接觸之前安裝於連接元件上。在一模組化結構之情況中,接觸元件可以在第一處理步驟前之準備中先連接於連接元件,而連接導體在步驟b)、c)及d)之前、期間、或之後並不安
裝。較佳地,連接導體直到步驟d)之後才插至接觸元件上。首先,未彼此連接之連接導體焊接於接觸元件,而且並無後續過程中才安裝的連接導體所產生之空間阻礙。
較佳地,接觸元件熔接或焊接於連接元件之頂部上。尤其較佳地,接觸元件藉由電極電阻式熔接固定於連接元件上,包括感應式熔接、超音波熔接、或摩擦式熔接。
在另一實施例中,接觸元件與連接元件形成一單件。在此情況中,接觸元件與連接元件之連接即省略。
本發明進一步包括使用具有至少兩連接元件及一連接導體的玻璃板做為一具有導電結構之玻璃板的用途,玻璃板較佳為具有熱導體及/或天線導體,以用於機動車輛、飛機、船舶、建築玻璃及結構玻璃。連接元件供玻璃板之導電結構(例如熱導體或天線導體)連接於外部電力系統(例如放大器、控制單元、或電壓源)。特別是,本發明包括使用根據本發明之玻璃板於有軌車輛或汽車的方法,其較佳做為擋風玻璃、後車窗、側車窗、及/或天窗,特別是做為加熱玻璃板或具有天線功能之玻璃板。
1‧‧‧透明基板
2‧‧‧遮罩網版印刷物
3‧‧‧導電結構
4‧‧‧連接元件
4.1‧‧‧第一連接元件
4.2‧‧‧第二連接元件
5‧‧‧接觸元件
5.1‧‧‧第一接觸元件
5.2‧‧‧第二接觸元件
5.3‧‧‧第三接觸元件
6‧‧‧連接導體
7,7.1,7.2‧‧‧插頭連接件
8‧‧‧焊劑
9‧‧‧接觸表面
10‧‧‧連接線
x‧‧‧彼此最靠近的相鄰連接元件之接觸表面之間距離
本發明係參考圖式及示範性實施例詳細說明。諸圖為概略揭示,並未依比例繪示。諸圖亦不在於拘限本發明。其說明如下:圖1係根據本發明之一具有兩連接元件及一連接導體的玻璃板之概略圖。
圖2係根據本發明之一具有兩連接元件及一連接導體的玻璃板之另一實施例。
圖3係根據本發明之一具有兩連接元件及一連接導體的玻璃板之另一實施例。
圖4係根據本發明之一具有兩連接元件及一連接導體的玻璃板之另一實施例。
圖5係根據本發明之一具有兩連接元件及一連接導體的玻璃板之另一實施例。
圖6係根據本發明之一具有兩連接元件及一連接導體的玻璃板之另一實施例。
圖7a係根據本發明之用於製造一具有連接元件及一連接導體的玻璃板之方法之流程圖。
圖7b係根據本發明之用於製造一具有連接元件及一連接導體的玻璃板之方法之另一實施例之流程圖。
圖1說明根據本發明之一具有兩連接元件(4.1,4.2)及一連接導體(6)的玻璃板。一遮罩網版印刷物(2)施加於一基板(1)上,基板係由一3毫米厚之熱預應力單一玻璃板安全玻璃構成,其由鈉鈣玻璃(soda lime glass)製成。基板(1)具有150厘米寬度及80厘米高度,且兩連接元件(4)與一連接導體(6)安裝於遮罩網版印刷物(2)之區域中的較短緣部上。一呈熱導電結構形式之導電結構(3)施加於基板(1)之表面上。導電結
構(3)含有銀粒及玻璃原料,且銀之百分率大於90%。
在玻璃板之緣部區域中,導電結構(3)加寬至6厘米寬度及使用做為匯流排。匯流排具有10微米之層厚度。在此區域中施加一焊劑(8),其用於將導電結構(3)連接至連接元件(4)之接觸表面(9)。裝設在車體後,接觸部位即由遮罩網版印刷物(2)隱蔽。焊劑(8)可確保導電結構(3)對連接元件(4)之耐久電氣性與機械性連接。焊劑(8)無鉛及其含有96.5重量百分比的錫、3重量百分比的銀、及0.5重量百分比的銅。焊劑(8)具有250微米之層厚度。連接元件(4.1,4.2)具有橋形狀。連接元件包括兩腳件,各具有一設於其下側上之接觸表面(9)及一延伸於腳件之間之橋形段。在橋形段中,一接觸元件(5.1,5.2)每次皆熔接於連接元件(4.1,4.2)之表面上。接觸元件(5.1,5.2)具有雙橋形狀及對位平行於連接元件(4.1,4.2)。接觸元件(5.1,5.2)各具有兩安裝舌片,供連接導體(6)或一連接線可經由插頭連接件連接於其上。各連接導體(6)係經由插頭連接件(7.1,7.2)連接至一接觸元件(5.1,5.2)之接觸銷上;連接導體因此電連接於兩連接元件(4.1)、(4.2)。一具有聚合物護套及2.5平方毫米的導體截面積之圓形銅線使用做為連接導體(6)。透過一接觸元件(5.1,5.2)之另一懸空接觸銷,可以插入一連接線(圖中未示),用於將連接元件(4.1,4.2)連接至板上之電子系統。流經此連接線之電流分成兩股經由連接元件(4.1)之焊腳進入導電結構(3)
的子電流,及一經由連接導體(6)引導至第二連接元件(4.2)的子電流。在此所述之實施例特別有利於系統之一模組化結構。個別標準化元件可以根據模組化原則經由插頭連接件變換地接在一起。再者,使用插頭連接件有利於連接之可逆性,以致使發生線路受損時,只要單純更換即可。電連接元件(4.1,4.2)具有4毫米寬度及24毫米長度,及依據EN 10088-2(ThyssenKrupp Nirosta® 4509)由材料編號1.4509之鋼製成。連接元件(4.1,4.2)之材料厚度為1毫米。接觸元件(5.1,5.2)具有0.8毫米高度、6.3毫米寬度及27毫米長度。接觸元件(5.1,5.2)係由材料編號CW004A(Cu-ETP)之銅製成。
無鉛焊劑(8)及鋼製連接元件(4.1,4.2)與含銅接觸元件(5.1,5.2)之此材料組合特別有利,因為連接元件之熱膨脹係數適用於基板(1),而接觸元件(5.1,5.2)有1.8微歐姆‧厘米之相當高導電率。接觸元件(5.1,5.2)之電阻係經選擇以致使接觸元件(5.1,5.2)上之高電壓降得以避免。連接元件本身依次由適當熱膨脹係數之材料製成(不同於小於5×10-6/℃之基板熱膨脹係數)。藉由連接元件(4.1,4.2)及接觸元件(5.1,5.2)之不同材料成分,所用材料之優異特徵及相關要點即做最佳化使用。彼此最靠近的第一連接元件(4.1)及第二連接元件(4.2)之接觸表面(9)其間具有190毫米之距離x。根據本發明之連接元件(4.1,4.2)及一連接導體(6)可達成電流攜載能力之實質改善,即使是使用小導體截面之匯流排及僅有
兩端子連接元件。額外之焊接點則不需要。
圖2說明根據本發明之具有兩連接元件(4.1,4.2)及一連接導體(6)的玻璃板之另一實施例。一遮罩網版印刷物(2)施加於一基板(1)上,基板係由一3毫米厚之熱預應力單一玻璃板安全玻璃構成,其由鈉鈣玻璃製成。基板(1)具有150厘米寬度及80厘米高度,且兩連接元件(4)與一連接導體(6)安裝於遮罩網版印刷物(2)之區域中的較短緣部上。一呈熱導電結構形式之導電結構(3)施加於基板(1)之表面上。導電結構(3)含有銀粒及玻璃原料,且銀之百分率大於90%。在玻璃板之緣部區域中,導電結構(3)加寬至6厘米寬度及使用做為匯流排。匯流排具有10微米之層厚度。在此區域中施加一焊劑(8),其用於將導電結構(3)連接至連接元件(4)之接觸表面(9)。裝設在車體後,接觸部位即由遮罩網版印刷物(2)隱蔽。焊劑(8)可確保導電結構(3)對連接元件(4)之耐久電氣性與機械性連接。焊劑(8)為具有Pb70Sn27Ag3成分之無鉛焊劑。焊劑(8)具有250微米之層厚度。電連接元件(4.1,4.2)具有4毫米寬度及24毫米長度,及由材料編號CW004A(Cu-ETP)之銅製成。連接元件(4.1,4.2)之材料厚度為0.8毫米。接觸元件(5.1,5.2)具有0.8毫米高度、6.3毫米寬度及8毫米長度。接觸元件(5.1,5.2)係由材料編號CW004A(Cu-ETP)之銅製成。連接元件(4.1,4.2)具有橋形狀。連接元件包括兩腳件,各具有一設於其下側上之
接觸表面(9)及一延伸於腳件之間之橋形段。在此實施例中,連接元件(4.1,4.2)及接觸元件(5.1,5.2)係形成一單件,其在第一連接元件(4.1)上具有兩安裝舌片形式之第一接觸元件(5.1),而第二連接元件(4.2)亦具有兩安裝舌片,以形成第二接觸元件(5.2)。接觸元件(5.1,5.2)在縱向延伸連接元件(4.1,4.2)及從基板朝上彎曲。因此,連接元件(4.1,4.2)及接觸元件(5.1,5.2)一起產生雙橋形狀。連接導體(6)每次皆經由插頭連接件(7.1,7.2)連接至一接觸元件(5.1,5.2)之接觸銷上,連接導體因此電連接於兩連接元件(4.1)、(4.2)。一具有聚合物護套及2.5平方毫米的導體截面積之圓形銅線使用做為連接導體(6)。透過一接觸元件(5.1,5.2)之另一懸空接觸銷,可以插入一連接線(圖中未示),用於將連接元件(4.1,4.2)連接至板上之電子系統。流經此連接線之電流分成兩股經由連接元件(4.1)之焊腳進入導電結構(3)的子電流,及一經由連接導體(6)引導至第二連接元件(4.2)的子電流。此實施例藉由連接元件(4.1,4.2)及接觸元件(5.1,5.2)形成一單件而特別有利,因為這些元件可在一步驟中由單一金屬片沖壓形成。
彼此最靠近的第一連接元件(4.1)及第二連接元件(4.2)之接觸表面(9)其間具有190毫米之距離x。根據本發明之連接元件(4.1,4.2)及一連接導體(6)可達成電流攜載能力之實質改善,即使是使用小導體截面之匯流排及僅有兩端子連接元件。額外之焊接點則不需要。
圖3說明根據本發明之具有兩連接元件(4.1,4.2)及一連接導體(6)的玻璃板之另一實施例。一遮罩網版印刷物(2)施加於一基板(1)上,基板係由一3毫米厚之熱預應力單一玻璃板安全玻璃構成,其由鈉鈣玻璃製成。
基板(1)具有150厘米寬度及80厘米高度,且兩連接元件(4)與一連接導體(6)安裝於遮罩網版印刷物(2)之區域中的較短緣部上。一呈熱導電結構形式之導電結構(3)施加於基板(1)之表面上。導電結構含有銀粒及玻璃原料,且銀之百分率大於90%。在玻璃板之緣部區域中,導電結構(3)加寬至6厘米寬度及使用做為匯流排。匯流排具有10微米之層厚度。在此區域中施加一焊劑(8),其用於將導電結構(3)連接至連接元件(4)之接觸表面(9)。裝設在車體後,接觸部位即由遮罩網版印刷物(2)隱蔽。焊劑(8)可確保導電結構(3)對連接元件(4)之耐久電氣性與機械性連接。連接元件(4.1,4.2)之形狀及材料成分以及焊劑(8)皆對應於圖1。接觸元件(5.1,5.2)由凸緣組成,凸緣藉由一凸緣連接件固定於連接導體(6)之端部上及熔接於連接元件(4.1,4.2)之橋形段上。連接導體(6)因此做為第一連接元件(4.1)及第二連接元件(4.2)之電連接件。一具有聚合物護套及2.5平方毫米的導體截面積之圓形銅線使用做為連接導體(6)。接觸元件(5.1,5.2)係由材料編號CW004A(Cu-ETP)之銅製成。第一接觸元件(5.1)包括一接觸銷,可供一將連接元件(4.1,4.2)連接至板上
電子系統之連接線(圖中未示)藉由一插頭連接件插至其上。彼此最靠近的第一連接元件(4.1)及第二連接元件(4.2)之接觸表面(9)其間具有190毫米之距離x。根據本發明之連接元件(4.1,4.2)及一連接導體(6)可達成電流攜載能力之實質改善,即使是使用小導體截面之匯流排及僅有兩端子連接元件。額外之焊接點則不需要。就根據本發明之玻璃板的成本效益生產而言,凸緣連接件之使用特別有利。
圖4說明根據本發明之具有連接元件及一連接導體的玻璃板之另一實施例。一遮罩網版印刷物(2)施加於一基板(1)上,基板係由一3毫米厚之熱預應力單一玻璃板安全玻璃構成,其由鈉鈣玻璃製成。基板(1)具有150厘米寬度及80厘米高度,且兩連接元件(4)與一連接導體(6)安裝於遮罩網版印刷物(2)之區域中的較短緣部上。一呈熱導電結構形式之導電結構(3)施加於基板(1)之表面上。導電結構含有銀粒及玻璃原料,且銀之百分率大於90%。在玻璃板之緣部區域中,導電結構(3)加寬至6厘米寬度及使用做為匯流排。匯流排具有10微米之層厚度。在此區域中施加一焊劑(8),其用於將導電結構(3)連接至連接元件(4)之接觸表面(9)。裝設在車體後,接觸部位即由遮罩網版印刷物(2)隱蔽。焊劑(8)可確保導電結構(3)對連接元件(4)之耐久電氣性與機械性連接。連接元件(4.1,4.2)每次皆具有一接觸表面(9),可以藉由焊劑(8)經此焊
接於導電結構(3)。連接元件(4.1,4.2)之材料成分以及焊劑(8)皆對應於圖1。接觸元件(5.1,5.2)由凸緣組成,凸緣藉由一凸緣連接件固定於連接導體(6)之端部上及熔接於連接元件(4.1,4.2)之一較高段上。連接導體(6)因此做為第一連接元件(4.1)及第二連接元件(4.2)之電連接。一具有聚合物護套及2.5平方毫米的導體截面積之圓形銅線使用做為連接導體(6)。第一連接元件(4.1)具有一第三接觸元件(5.3),其亦安裝於連接元件(4.1)之較高段上及將一連接線(10)電連接於連接元件(4.1)。第三接觸元件(5.3)亦為一凸緣,其圍繞連接線(10)及熔接於第一連接元件上。接觸元件(5.1,5.2,5.3)係依據EN 10088-2(ThyssenKrupp Nirosta® 4016)由材料編號1.4016之鋼製成。彼此最靠近的第一連接元件(4.1)及第二連接元件(4.2)之接觸表面(9)其間具有190毫米之距離x。根據本發明之連接元件(4.1,4.2)及一連接導體(6)可達成電流攜載能力之實質改善,即使是使用小導體截面之匯流排及僅有兩端子連接元件。額外之焊接點則不需要。就根據本發明之玻璃板的成本效益生產而言,凸緣連接件之使用特別有利。
圖5說明根據本發明之具有連接元件及一連接導體的玻璃板之另一實施例。一遮罩網版印刷物(2)施加於一基板(1)上,基板係由一3毫米厚之熱預應力單一玻璃板安全玻璃構成,其由鈉鈣玻璃製成。基板(1)具有
150厘米寬度及80厘米高度,且兩連接元件(4)與一連接導體(6)安裝於遮罩網版印刷物(2)之區域中的較短緣部上。一呈熱導電結構形式之導電結構(3)施加於基板(1)之表面上。導電結構含有銀粒及玻璃原料,且銀之百分率大於90%。在玻璃板之緣部區域中,導電結構(3)加寬至6厘米寬度及使用做為匯流排。匯流排具有10微米之層厚度。在此區域中施加一焊劑(8),其用於將導電結構(3)連接至連接元件(4)之接觸表面(9)。裝設在車體後,接觸部位即由遮罩網版印刷物(2)隱蔽。焊劑(8)可確保導電結構(3)對連接元件(4)之耐久電氣性與機械性連接。連接元件(4.1,4.2)每次皆具有一接觸表面(9),可以藉由焊劑(8)經此焊接於導電結構(3)。連接元件(4.1,4.2)之材料成分以及焊劑(8)皆對應於圖4。連接元件(4.1,4.2)由凸緣組成,凸緣藉由一凸緣連接件固定於連接導體(6)之端部上及藉由焊劑(8)直接熔接於導電結構(3)上。連接導體(6)因此做為第一連接元件(4.1)及第二連接元件(4.2)之電連接件。一具有聚合物護套及2.5平方毫米的導體截面積之圓形銅線使用做為連接導體(6)。連接元件(4.1,4.2)係依據EN 10088-2(ThyssenKrupp Nirosta® 4016)由材料編號1.4016之鋼製成。彼此最靠近的第一連接元件(4.1)及第二連接元件(4.2)之接觸表面(9)其間具有190毫米之距離x。第一連接元件(4.1)具有一接觸銷,使用做為接觸元件(5.1)。一用於將連接元件
(4.1,4.2)連接至板上電子系統之連接線(圖中未示)係經由此接觸元件(5.1)連接。根據本發明之連接元件(4.1,4.2)及一連接導體(6)可達成電流攜載能力之實質改善,即使是使用小導體截面之匯流排及僅有兩端子連接元件。額外之焊接點則不需要。就根據本發明之玻璃板的成本效益生產而言,凸緣連接件之使用特別有利。
圖6說明根據本發明之具有連接元件及一連接導體的玻璃板之另一實施例。一遮罩網版印刷物(2)施加於一基板(1)上,基板係由一3毫米厚之熱預應力單一玻璃板安全玻璃構成,其由鈉鈣玻璃製成。基板(1)具有150厘米寬度及80厘米高度,且兩連接元件(4)與一連接導體(6)安裝於遮罩網版印刷物(2)之區域中的較短緣部上。一呈熱導電結構形式之導電結構(3)施加於基板(1)之表面上。導電結構含有銀粒及玻璃原料,且銀之百分率大於90%。在玻璃板之緣部區域中,導電結構(3)加寬至6厘米寬度及使用做為匯流排。匯流排具有10微米之層厚度。在此區域中施加一焊劑(8),其用於將導電結構(3)連接至連接元件(4)之接觸表面(9)。裝設在車體後,接觸部位即由遮罩網版印刷物(2)隱蔽。焊劑(8)可確保導電結構(3)對連接元件(4)之耐久電氣性與機械性連接。連接元件(4.1,4.2)各具有一接觸表面(9),可以藉由焊劑(8)經此焊接於導電結構(3)。連接元件(4.1,4.2)係以按扣(按鈕)形式實施,且按扣之底(陽)部使用做為一連接元件
(4.1,4.2),及按扣之頂(母)部使用做為一接觸元件(5.1,5.2)。連接元件(4.1,4.2)之材料成分以及焊劑(8)皆對應於圖1。接觸元件(5.1,5.2)係由與連接元件(4.1,4.2)相同之材料構成。各連接導體(6)之一端部電接觸於接觸元件(5.1,5.2)上,以致使其做為兩連接元件(4.1,4.2)之導電連接件。彼此最靠近的第一連接元件(4.1)及第二連接元件(4.2)之接觸表面(9)其間具有190毫米之距離x。一用於將連接元件(4.1,4.2)連接至板上電子系統之連接線(10)施加於第一接觸元件(5.1)上。根據本發明之連接元件(4.1,4.2)及一連接導體(6)可達成電流攜載能力之實質改善,即使是使用小導體截面之匯流排及僅有兩端子連接元件。額外之焊接點則不需要。就連接導體及連接線之可逆性附接而言,按扣形式之連接元件的使用特別有利。在發生線路中斷之情況中,可以不需要進行焊接及相關線路可以簡單更換。
圖7a說明根據本發明用於製造一具有連接元件及一連接導體的玻璃板之方法之流程圖。在一第一步驟中,接觸元件(5)導電性固定於連接元件(4)上。其後,連接元件在後續步驟中藉由一焊劑(8)焊接於導電結構(3)上。在一最後步驟中,連接元件(4)藉由安裝一連接導體(6)於接觸元件(5)上而彼此電連接。在此說明根據本發明之方法實施例特別適用於供可逆性施加之連接導體,例如經由插頭連接件接觸之連接導體。這些甚至可以隨後用簡單方式施加,而且在焊接過程期間並無空間障
礙,只要其稍後安裝即可。再者,根據圖7a之本發明方法有助於焊接過程。在第一連接元件之焊接期間,連接導體及其他連接元件形成令人困擾之物,且作用在第一連接元件上之力導致第一連接元件在焊接期間滑移。此可以藉由插頭連接件在後續連接連接元件而避免。
圖7b說明根據本發明用於製造一具有連接元件及一連接導體的玻璃板之另一方法之流程圖。首先,一連接導體(6)與連接元件(4.1,4.2)電連接。此可例如藉由直接焊接導體於連接件上而直接進行,或者,例如藉由接觸元件間接進行。在後續步驟中,此配置藉由一焊劑(8)透過連接元件(4)之接觸表面(9)焊接於一導電結構(3)上。根據本發明之此方法實施例較佳使用在如果連接導體與連接元件之間、或連接元件與接觸元件之間之連接為可逆性時。
文後,本發明使用具有先前技術之連接元件與連接導體的一組測試玻璃板與根據本發明之具有連接元件與連接導體的玻璃板進行比較。
根據本發明之具有兩連接元件(4)與一連接導體(6)的玻璃板結構係對應於圖3所示者,其中彼此最靠近的連接元件(4.1,4.2)之接觸表面(9)其間之距離x為285毫米。
一具有六枚連接元件且各間隔57毫米及總長度285毫米之連接導體類似範例1焊接於圖1所示由一基板及一導電結構構成之配置上。連接導體係非絕緣、編織、之鍍鎳銅導體,具有3平方毫米之導體截面積及由凸緣形成之連接元件。各連接元件藉由一無鉛焊劑焊接於導電結構上,焊劑含有65重量百分比的銦、30重量百分比的錫、及4.5重量百分比的銀以及0.5重量百分比的銅。此連接導體可從Antaya公司購得。
表1揭示根據本發明之連接導體(範例1)及根據先前技術之連接導體(比較性範例2)的一組測試結果。除了適當之電流攜載能力,匯流排之最大溫度提升係重要意義。此係由許多汽車製造商以60℃的最大臨限值规定。此外,不同連接導體之成本亦做比較。
根據本發明之連接導體及根據先前技術之連接導體兩者皆符合匯流排之最大溫度提升的臨限值。惟,根據本發明之連接導體實質上較具成本效益。此基本上是由根據先前技術之連接導體的材料密集式設計所致。根據先前技術,其需要一具有略大導體截面積之實質上較粗大導體,
以符合溫度臨限值及用於取得適當之電流攜載能力。較多量之連接元件亦用於取得足夠高之電流攜載能力及防止行進中之汽車產生噪音。惟,由於其可進行論證,相對應的高電流攜載能力也可以使用根據本發明之連接導體及僅兩連接元件取得。根據本發明之連接導體經由其他連接元件之固接方式即變得多餘。可能產生之噪音係藉由連接導體之一含聚合物護套防止之。透過焊接點之實質減少,根據本發明之連接導體及連接元件可在短期內焊接。此項省時係與製造成本之進一步減低相關聯。再者,焊接過程之自動化係因較少焊接點而大幅簡化。根據本發明之解決方式進一步造成材料成本之實質減低,因為根據本發明之連接導體及連接元件工作量少。根據先前技術之連接導體(比較性範例2)則因較大量之連接元件(6個凸緣)及焊料而有實質上較高之材料總消耗。整體而言,相較於先前技術(比較性範例2),根據本發明之連接導體(範例1)在生產上及進一步處理上皆極具成本效益及經濟性。
1‧‧‧透明基板
2‧‧‧遮罩網版印刷物
3‧‧‧導電結構
4.1‧‧‧第一連接元件
4.2‧‧‧第二連接元件
5.1‧‧‧第一接觸元件
5.2‧‧‧第二接觸元件
6‧‧‧連接導體
7.1‧‧‧插頭連接件
7.2‧‧‧插頭連接件
8‧‧‧焊劑
9‧‧‧接觸表面
x‧‧‧彼此最靠近的相鄰連接元件之接觸表面之間距離
Claims (15)
- 一種具有至少兩連接元件(4)及一連接導體(6)的玻璃板,至少包含:一基板(1),其在該基板(1)之至少一子區域上具有一導電結構(3),至少兩電連接元件(4),其設於該導電結構(3)之至少一子區域上,至少一接觸表面(9),其設於各該連接元件(4)之下側上,一焊劑(8),其在至少一子區域中將該電連接元件(4)的該接觸表面(9)連接於該導電結構(3),及一連接導體(6),其將該連接元件(4)彼此電連接,其中該連接導體(6)包含一導電芯體及一非導電護套,及其中彼此最靠近的相鄰之該連接元件(4)之該接觸表面(9)其間具有一至少70毫米的距離x。
- 如申請專利範圍第1項之玻璃板,其中彼此最靠近的相鄰之該連接元件(4)之該接觸表面(9)其間具有一至少100毫米的距離x,較佳為至少150毫米,尤其最佳為至少200毫米。
- 如申請專利範圍第1或2項之玻璃板,其中該連接元件(4)係經由其頂側連接於該連接導體(6)。
- 如申請專利範圍第1或2項之玻璃板,其中該連接導體(6)具有一小於或等於6平方毫米的導體截面 積,較佳為小於或等於4平方毫米,尤其最佳為小於或等於2.5平方毫米。
- 如申請專利範圍第1或2項之玻璃板,其中該導電結構(3)包含至少一匯流排,其具有一小於0.3平方毫米的導體截面積,較佳為小於0.1平方毫米,尤其最佳為小於0.06平方毫米。
- 如申請專利範圍第1或2項之玻璃板,其中該玻璃板包括兩連接元件(4)及該連接導體(6)具有一小於或等於300毫米的長度,或該玻璃板包括至少三個連接元件(4)及該連接導體(6)具有一大於300毫米的長度。
- 如申請專利範圍第1或2項之玻璃板,其中該連接元件(4)含有鈦、鐵、鎳、鈷、鉬、銅、鋅、錫、錳、鈮、及/或鉻及/或其合金,較佳為鐵合金、鈦、及/或銅合金。
- 如申請專利範圍第1或2項之玻璃板,其中該連接元件(4)係經由接觸元件(5)電接觸於該連接導體(6)。
- 如申請專利範圍第8項之玻璃板,其中該接觸元件(5)包含安裝舌片,其電接觸於該連接導體(6)。
- 如申請專利範圍第1或2項之玻璃板,其中該導電結構(3)含有至少銀,較佳為銀粒及玻璃原料(glass frits)。
- 如申請專利範圍第1或2項之玻璃板,其中該焊劑(8)含有錫、鉍、銦、鋅、銅、銀、鉛、及/或其混合 物及/或合金。
- 如申請專利範圍第1或2項之玻璃板,其中該基板(1)含有玻璃及/或聚合物,較佳為平板玻璃、浮法平板玻璃(float glass)、石英玻璃、硼矽玻璃、鈉鈣玻璃、及/或聚甲基丙烯酸甲酯。
- 一種製造如申請專利範圍第1至12項任一項之玻璃板的方法,其中:a)一連接導體(6)係與至少兩連接元件(4)電接觸,b)一焊劑(8),其設於該連接元件(4)之下側上,係被施加於各該連接元件的至少一接觸表面(9),c)該連接元件(4)及該焊劑(8)係配置於該基板(1)上之該導電結構(3)上,及d)該連接元件(4)焊接於該導電結構(3),其中步驟a)可以在步驟b)、c)及d)之前、期間、或之後進行。
- 如申請專利範圍第13項之方法,其中該連接導體(6)係與經由該連接元件(4)上之該接觸元件(5)接觸。
- 一種使用如申請專利範圍第1至12項其中一項之玻璃板做為一具有導電結構之玻璃板的用途,該玻璃板較佳為具有熱導體及/或天線導體,以用於機動車輛、飛機、船舶、建築玻璃及結構玻璃。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP13019064 | 2013-10-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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TW201526754A true TW201526754A (zh) | 2015-07-01 |
Family
ID=54197928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW103131898A TW201526754A (zh) | 2013-10-29 | 2014-09-16 | 具有至少兩電連接元件及一連接導體的玻璃板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TW201526754A (zh) |
-
2014
- 2014-09-16 TW TW103131898A patent/TW201526754A/zh unknown
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