WO2020050120A1 - 車両窓用ガラスアッセンブリー - Google Patents

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WO2020050120A1
WO2020050120A1 PCT/JP2019/033825 JP2019033825W WO2020050120A1 WO 2020050120 A1 WO2020050120 A1 WO 2020050120A1 JP 2019033825 W JP2019033825 W JP 2019033825W WO 2020050120 A1 WO2020050120 A1 WO 2020050120A1
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WO
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vehicle window
mass
power line
main surface
connection terminal
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PCT/JP2019/033825
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康平 関
潤 濱田
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セントラル硝子株式会社
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    • H05B3/84Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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    • B60J1/002Windows; Windscreens; Accessories therefor with means for clear vision, e.g. anti-frost or defog panes, rain shields

Definitions

  • the present disclosure relates to a glass assembly for a vehicle window, wherein the conductor layer of the glass plate for a vehicle window having a conductive layer of a predetermined pattern formed on a main surface is connected to connection terminals via lead-free solder.
  • a conductor layer such as silver print is formed on the main surface of the vehicle window glass plate to form an antenna wire and a heat wire for removing fogging of the glass.
  • the conductor layer has a solder joint surface on one side and a connection terminal having a metal plate provided with a wire fixing portion on the opposite side to the joint surface.
  • the connection terminal is connected to various elements and a power supply via a harness via a power line.
  • a disk-shaped connection terminal is used, and the power line is attached to the center of the disk.
  • Patent Document 2 proposes a solder material composed of an alloy of 30% tin, 65% indium, 0.5% copper, and 4.5% silver (the content of each component in this document means mass%). Then it is inferred.).
  • Patent Document 3 discloses a Sn-In alloy containing 39 to 74% by mass of tin and 26 to 56% by mass of indium.
  • Patent Document 4 discloses 66 to 90% by mass of indium, 4 to 25% by mass of tin, and 0.5 to In-Sn based alloys containing 9% by mass silver and antimony, copper and nickel, and Patent Document 5 propose 58-62% by mass indium and 35-38% by mass tin In-Sn based alloys.
  • Patent Document 6 70 to 86% by mass of indium, 4 to 20% by mass of tin, and 1 to 10% by mass of indium having a solidus temperature of 120 ° C. or higher so that the glass assembly withstands a high temperature of 120 ° C.
  • a solder material composed of an indium-tin alloy containing 8% by mass has been proposed.
  • the connection terminals are soldered to the conductor layer, or when a vehicle window glass assembly is subjected to a heat cycle test, a glass plate, the conductor Defects such as cracks are less likely to occur in the layer.
  • the joint strength is not sufficient.
  • the connection terminal and the conductor layer have one solder joint, and the joint and the fixing part of the power line to the connection terminal are provided. In a structure that is close to the above, the latter phenomenon is likely to occur.
  • the vehicle window glass assembly must have a quality that passes not only the heat cycle test but also a heat soak test in accordance with “DIN EN EN ISO16750-4-K II section 5.1.2.2”. In particular, it is preferable to pass a heat soak test specified by the German Automobile Manufacturers Association (VDA).
  • VDA German Automobile Manufacturers Association
  • the heat soak test defined by VDA means that the solder joint is placed under a temperature environment of 105 ° C., and a voltage of 14 V is applied to the conductor layer, and a power line connected to the connection terminal is loaded with a load of 10 N. Pulling in the direction perpendicular to the main surface of the glass plate for 96 hours is a severe condition in a standardized heat soak test.
  • solder joint made of lead-free solder containing indium
  • lead-free solder containing indium has a low melting point of about 115 to 155 ° C., and when a tensile load is applied to the solder joint in a direction perpendicular to the solder layer in a temperature environment of 105 ° C., the creep fatigue of the solder layer ( It is considered that the cause is that the joining strength of the solder joint portion is deteriorated due to the phenomenon that the object is deformed with time by applying a certain load to the object.
  • the present disclosure includes a solder joint made of lead-free solder having indium for joining a connection terminal connected to a power line and a conductor layer formed on a main surface of a glass plate, and, in the connection terminal, the connection terminal and the connection terminal.
  • a solder joint made of lead-free solder having indium for joining a connection terminal connected to a power line and a conductor layer formed on a main surface of a glass plate, and, in the connection terminal, the connection terminal and the connection terminal.
  • a glass assembly for a vehicle window according to an aspect of the present disclosure, A vehicle window glass plate in which a conductive layer containing silver of a predetermined pattern is formed on the glass plate main surface, The conductor layer, a solder layer made of indium-containing lead-free solder, A connection terminal connected via the solder layer, And a power line fixed to the connection terminal, comprising a glass assembly for a vehicle window, The connection terminal, A first main surface to be joined to the solder layer, and a metal plate including a second main surface located on the opposite side to the first main surface, Fixing the power line to the second main surface, comprising: The power line extends from the fixed part, A starting point of the power line extending from the fixed portion (that is, a tip of an unfixed portion (non-fixed portion) of the power line extending from the fixed portion) is a first junction including the solder layer and the first main surface.
  • the lead-free solder is an In—Sn based non-eutectic alloy containing indium as a main component, the indium being contained in an amount of 65% by weight to 74% by weight, and 3% to 9% by weight of silver; % Of antimony, copper, nickel, or zinc, with the balance consisting of tin and unavoidable impurities, consisting of an alloy having a solidus temperature of 120 ° C. or higher.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a first comparative example of a connection terminal. It is a figure explaining the 2nd comparative example of a connection terminal.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a cross section taken along a line AB in FIG. 2.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a main part of a typical example of a glass assembly 1 for a vehicle window according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a detailed diagram illustrating a typical example of a connection terminal used in the glass assembly 1.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a derivative example of the connection terminal within the category of the present disclosure.
  • FIGS. 5 and 6 are diagrams illustrating comparative examples of connection terminals outside the scope of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a view schematically showing a cross section taken along a line AB in FIG.
  • the glass assembly 1 for a vehicle window includes a glass plate 2 for a vehicle window in which a conductive layer 3 of a predetermined pattern is formed on a glass plate main surface 21, the conductive layer 3, and an indium-containing glass layer.
  • a connection terminal 5 made of lead-free solder and connected via a solder layer 4 and a power line 6 fixed to the connection terminal are provided.
  • a line extending from the circular conductor layer 3 shown in FIG. 2 to the lower left direction in the figure is also the conductor layer 3.
  • the connection terminal 5 includes a metal plate 51 having a first main surface 511 and a second main surface 512 opposite to the first main surface, and a fixing portion 52 for fixing the power line 6.
  • the first main surface 511 serves as a bonding region of the solder layer 4, and the fixing portion 52 is provided on the second main surface 512 side.
  • a first bonding region 71 is formed by the solder layer 4 and the first main surface 511, and a periphery of the first bonding region 71 becomes an edge 711.
  • the solder layer 4 and the conductor layer 3 form a second bonding region 72, and the periphery of the first bonding region becomes an edge 721.
  • the power line 6 extends from the fixing portion 52, and except for the portion fixed by the fixing portion 52, the power line 6 is opened from the connection terminal 5 without being fixed to the connection terminal 5.
  • the starting point 60 of the power line 6 extending from the fixing portion 52 is located inside the edge 711 of the joining region 71 formed by the solder layer 4 and the first main surface 511.
  • the heat soak test by VDA also includes a mode in which the power line 6 is pulled from a direction perpendicular to the second main surface 512.
  • the vehicle window glass assembly 1 of the present embodiment can pass the heat soak test by VDA by having the above structure.
  • the connection terminal 5 When the solder layer 4 is formed, the connection terminal 5 is moved toward the main surface 21 of the glass plate while the molten solder is sandwiched between the conductor layer 3 and the first main surface 511. It is preferable to press it. Accordingly, the first bonding region 71 is smaller than the second bonding region 72 between the solder layer 4 and the conductor layer 3, and the edge 711 of the first bonding region 71 is The structure is located above a region inside of 721. The area of the first bonding region 71 may be, for example, 0.85 to 0.95 times the area of the second bonding region 72. Also, in order to make the solder joint structure composed of the connection terminal 5, the solder layer 4, and the conductor layer 3 compact, all of the first main surface 511 is formed in the first joint region 71. It is preferred that
  • the joining of the conductor layer 3 of the solder layer 4 to the first main surface 511 of the connection terminal 5 is achieved by supplying heat generated from various heat sources to the vicinity of the solder joint.
  • the heat source include a conventionally known solder iron, hot air, and resistance welding.
  • lead-free solder is melted and adhered to the first main surface 511 of the connection terminal 5 in advance.
  • the soldering iron with the iron tip temperature set at 200 to 300 ° C. contacts and holds the second main surface 512.
  • the bonding is achieved by causing the metal plate 51 to be electrically heated.
  • the connection terminal 5 may be pressed toward the glass plate main surface 21 in a state where the lead-free solder attached to the first main surface 511 is melted.
  • the joint area between the conductor layer 3 and the solder layer 4 is preferably 36 mm 2 to 64 mm 2 , and more preferably, It may be 38 mm 2 to 50 mm 2 .
  • the area of the first main surface 511 of the metal plate 51 may be 36 mm 2 to 64 mm 2 , preferably 38 mm 2 to 50 mm 2 .
  • the shape of the metal plate 51 may be a regular polygonal shape, a substantially regular polygonal shape, a circular shape, or an elliptical shape in order to easily secure a necessary solder joint area. In the case of a polygonal shape or a substantially regular polygonal shape, the corners may be rounded in an arc shape.
  • the metal plate 51 may have a structure having a notch.
  • the starting point 60 is located above the center of gravity of the joining region 71.
  • the center of gravity is a region including the periphery of the center of gravity, and preferably, an area of 4 mm ⁇ around the center of gravity may be set as the center of gravity.
  • the glass plate 2 has a glass plate main surface 21 and a glass plate end surface.
  • the glass plate 2 may have a curved shape so that it can be used as a vehicle window. Further, an area corresponding to the shape of the vehicle may be provided.
  • the thickness is not particularly limited, but is appropriately selected in the range of 0.3 mm to 6 mm.
  • soda lime glass defined by ISO16293-1 can be used as a material for forming the glass plate 2.
  • the glass plate 2 may be a laminated glass containing the non-tempered glass.
  • the glass plate 2 not only non-tempered glass but also air-cooled tempered glass, chemically tempered glass, or the like may be used.
  • non-tempered glass means that a glass sheet bent by heating in a furnace is cooled according to a temperature profile in the furnace, so that the surface of the glass sheet has a compressive stress of 50 MPa or less. It refers to a glass plate that does not have a compressive stress on its surface or that has a surface.
  • the thermal cycle test preferably passes a thermal cycle test defined by the German Automobile Manufacturers Association (VDA) in accordance with “DIN EN EN ISO 16750-4-H Section 5.3.1.2”.
  • VDA German Automobile Manufacturers Association
  • the thermal cycle test defined by the VDA means that the solder joint is placed in a temperature cycle environment of -40 ° C. to 105 ° C. (total of 60 cycles). Is applied.
  • the conductor layer 3 includes a wiring pattern according to the purpose of an antenna, an electric heating element, or the like, and includes a bus bar electrically connected to the connection terminal 5 and a connection terminal portion.
  • the conductor layer 3 is preferably made of a sintered body of silver or a silver alloy and glass frit.
  • a so-called silver paste containing silver or silver alloy particles, glass frit, and organic oil is applied to the glass plate main surface 21 by a method such as screen printing or the like. It can be formed through a heating process.
  • the vehicle window glass assembly 1 may further include a color ceramic layer such as black between the conductor 3 and the glass plate surface 21.
  • the color ceramic layer is preferably made of a sintered body of a pigment and a glass frit.
  • a so-called color ceramic paste containing pigment particles, glass frit, and organic oil is applied to the glass plate main surface 21 by a method such as screen printing or the like, and a heating process at 500 to 700 ° C. Can be formed.
  • the solder layer 4 is made of indium-based lead-free solder.
  • the lead-free solder is an In-Sn-based non-eutectic alloy containing indium as a main component, contains up to 74% by mass of indium, further contains 3% by mass to 9% by mass of silver, and has a solidus temperature. Consists of an alloy having a temperature of 120 ° C. or higher.
  • ⁇ ⁇ A precondition in the present embodiment is that the solidus temperature of the alloy is 120 ° C. or higher as taught in Patent Document 6.
  • the alloy phase diagram of In-Sn solder (I.nIsomaeki, M. Haemaelaeinen, W. Gierlotka, B. Onderka, and K. Fitzner, J. Alloys Compd., 422 [1-2] 173- 177 (2006)).
  • the alloy phase diagram in an alloy containing indium as a main component, when the alloy is a eutectic alloy, the solidus temperature of the eutectic point is lower than 120 ° C. (for example, indium is 52 mass%, tin is However, in the remaining eutectic composition, the solidus temperature at the eutectic point is 117 ° C.).
  • the solidus temperature is set to 120 ° C. or higher due to the inclusion of other metal components, it is difficult to maintain the flexibility, which is an advantage of lead-free solder containing indium.
  • the solidus temperature is 120 ° C. or higher in a non-eutectic region on the side where the amount of indium is larger than the composition of 52% by mass of In, which is the eutectic point.
  • the silver contained in the alloy in an amount of 3% by mass to 9% by mass is for preventing silver in the conductor layer 3 from being incorporated into the solder layer 4 and for increasing the bonding strength. Therefore, the inclusion of silver in the alloy is also a precondition in the present embodiment.
  • the starting point of the power line 6 extending from the fixing part 52 is located inside the edge 711 of the first bonding region 71 including the solder layer 4 and the first main surface 511.
  • a vehicle window glass assembly 1 may fail that cannot pass the heat soak test by VDA. This may be because indium contained in the alloy is a soft material, and when the solder layer 4 is kept in a high temperature state in the heat soak test, creep fatigue tends to occur in the solder layer 4. Therefore, in the present embodiment, the creep resistance of the alloy is improved by setting the content of indium in the alloy up to 74% by mass. As a result, the vehicle window glass assembly 1 can pass the heat soak test by VDA.
  • the In-Sn-based alloy has a eutectic point at 52.0% by mass of In and 48.0% by mass of Sn, but the In-Sn-based non-eutectic alloy used in the present embodiment has a higher In content than the eutectic composition. is there.
  • the upper limit of the content of indium in the alloy may be set to preferably 74% by mass, more preferably 70% by mass.
  • the lower limit of the indium content in the alloy may be set to 65% by mass, more preferably 67% by mass.
  • the In-Sn-based alloy may optionally contain a fourth component such as antimony, copper, nickel, or zinc in an amount of 0% to 2% by mass, preferably, in order to maintain flexibility, which is an advantage of lead-free solder containing indium. It may contain 0% by mass to 1.5% by mass.
  • a fourth component such as antimony, copper, nickel, or zinc in an amount of 0% to 2% by mass, preferably, in order to maintain flexibility, which is an advantage of lead-free solder containing indium. It may contain 0% by mass to 1.5% by mass.
  • the remaining components other than the metal components listed here are composed of tin and inevitable impurities.
  • the unavoidable impurities are those other than the above-listed components and are contained in the alloy up to 0.1% by mass.
  • the silver content affects the result of the heat soak test. Therefore, in the industrial production of the window glass 1 for a vehicle, in order to reduce variation in the quality of each product, the lower limit is 5% by mass, more preferably 5.5 in the range of the silver content of the alloy. The upper limit may be 8% by mass, more preferably 7% by mass.
  • the metal plate 51 includes copper, zinc, iron, nickel, tin, chromium, cobalt, or chromium, and may be a metal plate made of an alloy containing two or more elements. However, in general, from the viewpoints of conductivity and ease of processing, it is preferable that a conductive material such as copper or brass (brass) be a good material and be easily machined.
  • the thickness of the metal plate 51 may affect the heat soak test.
  • the thickness of each part may be 0.3 mm to 2.0 mm, preferably 0.5 mm to 1.0 mm, and the thickness of each part may be the same.
  • the fixing portion 52 for fixing the power line 6 is provided on the second main surface 512.
  • the fixing portion 52 only needs to have a size enough to fix a portion ahead of the start point 60 of the power line 6 (hereinafter, referred to as [tip portion]).
  • the structure of the fixing portion 52 is such that, in addition to the structure capable of caulking the front end portion of the power line 6, the front end portion of the power line 6 is welded by brazing using a brazing material or resistance welding. May be fixed.
  • a typical example of a structure capable of caulking the end portion of the power line 6 is a B crimp.
  • the power line 6 extends along the glass plate main surface 21.
  • the material of the power line 6 examples include copper and aluminum having a low electric resistivity, and copper which is more excellent in electric conductivity and inexpensive is preferable.
  • the covering insulator any material having heat resistance higher than the expected use temperature may be used, and examples thereof include vinyl chloride and heat-resistant vinyl.
  • the diameter of the power line may be set so that the current value assumed to flow to the heat wire formed on the main surface of the vehicle window glass sheet is equal to or less than the allowable current of the power line.
  • the diameter of the power line is preferably 0.3 sq (AWG: 22) to 2.0 sq (AWG: 14).
  • a tensile stress may be applied to the connection terminal 5 or a solder joint between the connection terminal 5 and the conductor layer 3 due to the power line 6.
  • the starting point 60 of the power line 6 is located above a region inside the edge 711 of the solder layer 4 and the first bonding region 71 of the first main surface 511, and further, in the power line 6, The portion other than the portion fixed by the fixing portion 52 is opened from the connection terminal 5 without being fixed to the connection terminal 5.
  • the stress applied to the solder layer 4 is applied to the center of gravity of the solder layer 4, so that the connection terminal 5 and the solder layer 4
  • the durability of the solder joint between the connection terminal 5 and the conductor layer 3 with respect to the tensile stress and the continuous load is good.
  • Example 1 First, a black ceramic paste is applied by screen printing on the main surface of a glass plate 2 (general vehicle window size, 2 mm thickness; untempered glass) made of soda lime glass manufactured by the float method, and dried. After that, a silver paste was applied thereon by screen printing in a predetermined hot-wire circuit pattern shape and dried. Next, the glass plate 2 to which the black ceramic paste and the silver paste were applied was subjected to a heat treatment to prepare the glass plate main surface 21 on which the conductor layer 3 was formed.
  • a glass plate 2 generally vehicle window size, 2 mm thickness; untempered glass
  • a silver paste was applied thereon by screen printing in a predetermined hot-wire circuit pattern shape and dried.
  • the glass plate 2 to which the black ceramic paste and the silver paste were applied was subjected to a heat treatment to prepare the glass plate main surface 21 on which the conductor layer 3 was formed.
  • connection terminal 5 processed from a nickel-plated copper metal plate was prepared.
  • the shape of the connection terminal 5 is as shown in FIG.
  • the thickness of the metal plate 51 was 0.8 mm.
  • the metal plate 51 had a rectangular shape, and the first and second main surfaces were in front-to-back relation, and their areas were each 49 mm 2 .
  • a B crimp-type fixing portion 52 is provided, and the longitudinal direction of the fixing portion 52 is perpendicular to one side of the metal body 51.
  • the starting point in the longitudinal direction was one side thereof, and the center of the metal plate 51 was the end point.
  • the center portion is located above the center of gravity of the solder layer 4.
  • connection terminal 5 When the copper wire of the power line 6 made of a copper wire covered with 2.1 mm ⁇ vinyl chloride is exposed at the portion where the copper wire is exposed, the connection terminal 5 is soldered to the conductor layer 3.
  • the lengthwise direction of the fixing portion 52 is perpendicular to the end face 22 of the glass plate 2, and is caulked so that the power line 6 extends along the glass plate main surface 21 toward the glass end face 22.
  • the starting point 60 of the power line 6 is equivalent to the end point of the fixed part 52 in the longitudinal direction, and the power line 6 is open from the connection terminal 5 except for the part fixed to the fixed part 52. .
  • a sample simulating the vehicle window glass assembly 1 was obtained.
  • connection terminal 5 has the shape shown in FIG. 3, and the solid phase temperature of ⁇ 68% by mass of indium, 26% by mass of tin, and 6% by mass of silver> is 121 ° C. on the first main surface.
  • a sample simulating the vehicle window glass assembly 1 was obtained in the same procedure as in Example 1 except that 0.2 g of lead-free solder made of a non-eutectic alloy was soldered. The sample obtained in this example satisfied the above heat soak test and heat cycle test.
  • connection terminal 5 has a shape as shown in FIG. 3, and the first main surface has a solidus temperature of 121 ° C. of ⁇ 68% by mass of indium, 23% by mass of tin, and 9% by mass of silver>.
  • a sample simulating the vehicle window glass assembly 1 was obtained in the same procedure as in Example 1 except that 0.2 g of lead-free solder made of a non-eutectic alloy was soldered. The sample obtained in this example satisfied the above heat soak test and heat cycle test.
  • connection terminal 5 has a shape as shown in FIG. 3, and the first main surface has a solidus temperature of 120 ° C. of ⁇ 68% by mass of indium, 29% by mass of tin, and 3% by mass of silver>.
  • a sample simulating the vehicle window glass assembly 1 was obtained in the same procedure as in Example 1 except that 0.2 g of lead-free solder made of a non-eutectic alloy was soldered. The sample obtained in this example satisfied the above heat soak test and heat cycle test.
  • connection terminal 5 had the shape shown in FIG. 6, and a sample simulating the vehicle window glass assembly 1 was obtained in the same procedure as in Example 1. This sample, like Comparative Example 1, did not satisfy the above requirements. The sample obtained in this comparative example did not satisfy the above heat soak test.
  • connection terminal 5 has the shape shown in FIG. 3 and the first main surface has ⁇ 75% by mass of indium, 15% by mass of tin, 6% by mass of silver, 1% by mass of antimony, and 1% by mass of copper.
  • Zinc 1% by mass
  • nickel 1% by mass>, except that 0.2 g of a lead-free solder made of a non-eutectic alloy having a solidus temperature of 130 ° C. was soldered in an amount of 0.2 g.
  • a sample simulating the vehicle window glass assembly 1 was obtained.
  • the sample obtained in this comparative example did not satisfy the above heat soak test.
  • the structural difference between Example 1 and Comparative Example 3 is only the composition of the alloy forming the solder layer 4.
  • connection terminal 5 has the shape shown in FIG. 3, and the first main surface has a solidus temperature of 120 ° C. of ⁇ 69% by mass of indium, 29% by mass of tin, and 2% by mass of silver>.
  • a sample simulating the vehicle window glass assembly 1 was obtained in the same procedure as in Example 1 except that 0.2 g of lead-free solder made of a non-eutectic alloy was soldered. The sample obtained in this comparative example did not satisfy the above heat soak test.
  • the structural difference between Example 1 and Comparative Example 4 is only the composition of the alloy forming the solder layer 4.
  • solder joint 4 made of lead-free solder having indium for joining the connection terminal 5 connected to the power line 6 and the conductor layer 3 formed on the glass plate main surface 21 is provided.
  • the vehicle window glass assembly 1 in which the solder connection portion 4 between the connection terminal 5 and the three conductor layers is one is a heat soak test and a heat cycle test specified by VDA. It has a quality that passes both.

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Abstract

本開示の一実施形態に係る車両窓用ガラスアッセンブリーは、所定パターンの銀を含む導電体層がガラス板主面に形成された車両窓用ガラス板と、前記導電体層と、インジウム含有の無鉛ハンダからなるハンダ層と、前記ハンダ層を介して接続された接続端子と、前記接続端子に固定された電力線と、を備え、前記接続端子は、前記ハンダ層と接合する第一主面と、前記第一主面とは反対側に位置する第二主面とを備える金属板と、前記第二主面に前記電力線を固定する、固定部と、を備え、前記電力線は、前記固定部から延伸し、前記固定部から延伸する電力線の始点が、前記ハンダ層と前記第一主面とからなる第一接合領域の縁よりも内側の領域の上方にある。

Description

車両窓用ガラスアッセンブリー
 本開示は、所定パターンの導電体層が主面に形成された車両窓用ガラス板の前記導電体層を、無鉛ハンダを介して、接続端子を接合させてなる、車両窓用ガラスアッセンブリーに関する。
 車両窓用ガラス板の主面には、アンテナ線や、ガラスの曇りを除去するための熱線を形成するため、銀プリントなどによる導電体層が形成される。前記導電体層は、特許文献1、2に記載の通り、片側面がハンダ接合面となり、その接合面とは反対側面に電線の固定部が備えつけられている金属板を有する接続端子とハンダ付けされ、前記接続端子は電力線によりハーネスを介して、各種素子や電源と接合される。特許文献2では、接続端子として、円盤のものが使用され、電力線は、円盤の中心部に取り付けられている。
 また、ハンダ付けに使用されるハンダ材料の無鉛化が求められており、ガラス板に与える応力の影響が少ない、有鉛ハンダと同等の柔軟性を備える、インジウムを有する無鉛ハンダを使用した車両窓用ガラスアッセンブリーが特許文献2~9で提案されている。
 特許文献2では、30%錫、65%インジウム、0.5%銅、4.5%銀の合金からなるハンダ材料が提案されている(この文献の、各成分の含有量は質量%を意味すると推察される。)。また、特許文献3では、39~74質量%錫、26~56質量%インジウムのSn-In系合金、特許文献4では、66~90質量%インジウム、4~25質量%錫、0.5~9質量%銀、及びアンチモン、銅、ニッケルを含むIn-Sn系合金、特許文献5では、58~62質量%インジウム、35~38質量%錫のIn-Sn系合金等が提案されている。一方で、特許文献6では、ガラスアッセンブリーが120℃の高温で耐えるように、固相線温度が120℃以上の、インジウムを70~86質量%、錫を4~20質量%、銀を1~8質量%含むインジウム-錫系合金からなるハンダ材料を提案している。
特表2010-500703号公報 米国特許第6406337号明細書 特開2014-096198号公報 特表2014-509944号公報 特表2016-500575号公報 特開2016-052684号公報 米国特許第6253988号明細書 特表2009-504411号公報 特開2012-91216号公報
 インジウムを有する無鉛ハンダは柔軟性を備えることから、前記導電体層に、前記接続端子をはんだ付けした後や、車両窓用ガラスアッセンブリーを熱サイクル試験にかけたときに、ガラス板や、前記導電体層にクラック等の不良は発生しづらい。他方で、ハンダ接合部に電力線などにより引張応力がかかった場合の接合強度は十分ではない。特には、特許文献1のように、前記接続端子において、前記接続端子と、前記導電体層とのハンダ接合部が1つで、前記接合部と、前記電力線の前記接続端子への固定部が近接するような構造では、後者の現象は、発生しやすいものとなる。
 車両窓用ガラスアッセンブリーは、前記熱サイクル試験だけでなく、「DIN EN ISO16750-4-K セクション5.1.2.2」に準拠したヒートソーク試験を合格する品質を備える必要がある。中でも、ドイツ自動車工業会(VDA)に定められた、ヒートソーク試験を合格することが好ましい。VDAに定められたヒートソーク試験とは、前記ハンダ接合部を105℃の温度環境下におき、前記導電体層に14Vの電圧を印加しながら、前記接続端子に接続した電力線を10Nの荷重で、96時間、ガラス板の主面に対して垂直方向に引っ張る、というもので、規格化されたヒートソーク試験の中でも条件の厳しいものである。
 しかしながら、インジウムを有する無鉛ハンダによるハンダ接合部を備える車両窓用ガラスアッセンブリーでは、前記VDAによるヒートソーク試験を合格することが難しい。それは、インジウムを有する無鉛ハンダは、融点が115~155℃程度と低く、105℃という温度環境で、ハンダ接合部にハンダ層に対して垂直方向に引張荷重をかけると、ハンダ層のクリープ疲労(物体に一定の荷重を加えることで、時間とともに物体が変形していく現象)により、ハンダ接合部の接合強度が劣化することが原因であると考えられる。
 本開示は、電力線に接続した接続端子とガラス板主面に形成された導電体層とを接合するインジウムを有する無鉛ハンダによるハンダ接合部を備え、且つ、前記接続端子において、前記接続端子と前記導電体層とのハンダ接合部が1つである車両窓用ガラスアッセンブリーにおいて、接続端子のハンダ接合部にかかる引張応力を軽減し、且つ高温での優れた耐クリープ特性を有する無鉛ハンダを使用することで、ハンダ接合部の接合強度の低下を抑制することができ、VDAに定められたヒートソーク試験を合格できるものを提供することを課題とする。
 本開示の一態様に係る車両窓用ガラスアッセンブリーは、
 所定パターンの銀を含む導電体層がガラス板主面に形成された車両窓用ガラス板と、
 前記導電体層と、インジウム含有の無鉛ハンダからなるハンダ層と、
 前記ハンダ層を介して接続された接続端子と、
 前記接続端子に固定された電力線と、を備える、車両窓用ガラスアッセンブリーであって、
 前記接続端子は、
 前記ハンダ層と接合する第一主面と、前記第一主面とは反対側に位置する第二主面とを備える金属板と、
 前記第二主面に前記電力線を固定する、固定部と、を備え、
 前記電力線は、前記固定部から延伸し、
 前記固定部から延伸する電力線の始点(すなわち、前記固定部から延伸する電力線の固定されていない部分(非固定部)の先端)が、前記ハンダ層と前記第一主面とからなる第一接合領域の縁よりも内側の領域の上方にあり、
 前記無鉛ハンダが、インジウムを主成分として含むIn-Sn系非共晶合金で、前記インジウムを65質量%以上、74質量%まで含み、さらに、3質量%~9質量%の銀、それぞれ0質量%~2質量%のアンチモン、銅、ニッケル、または亜鉛、を含み、残部が錫及び不可避不純物からなる、固相線温度が120℃以上の合金からなる、ものである。
In-Snはんだの合金状態図を示す図である。 本開示の一実施形態に係る車両窓用ガラスアッセンブリーの典型例の要部を説明する図である。 接続端子を詳細に説明する図である。 接続端子の派生例を説明する図である。 接続端子の第一比較例を説明する図である。 接続端子の第二比較例を説明する図である。 図2のA-B断面の概略を示す図である。
 以下、図面を用いて本開示の実施形態を説明する。
 図2は、本開示の実施形態に係る車両窓用ガラスアッセンブリー1の典型例の要部を説明する図、図3は、前記ガラスアッセンブリー1で使用される、接続端子の典型例を、詳細に説明する図である。図4は、本開示の範疇にある、接続端子の派生例を説明する図である。図5、図6は、それぞれ本開示の範疇外の接続端子の比較例を説明する図である。図7は、図2のA-B断面の概略を示す図である。
 図2に示すように、車両窓用ガラスアッセンブリー1は、所定パターンの導電体層3がガラス板主面21に形成された車両窓用ガラス板2と、前記導電体層3と、インジウム含有の無鉛ハンダからなる、ハンダ層4を介して接続された接続端子5と、前記接続端子に固定された電力線6と、を備える。尚、図2に示された、円形の導電体層3から、図の左下方向に延伸する線も、導電体層3である。
 図3に示すように、前記接続端子5は、第一主面511と該第一主面と反対側の第二主面512とを有する金属板51と、前記電力線6を固定する固定部52とを備える。前記第一主面511は、前記ハンダ層4の接合領域となり、前記固定部52は前記第二主面512側に備えつけられる。図7に示すように、前記ハンダ層4と、前記第一主面511とで第一接合領域71が形成され、該第一接合領域71の周辺が縁711となる。また、前記ハンダ層4と、前記導電体層3とで第二接合領域72が形成され、該第一接合領域の周辺が縁721となる。
 図2~4に示すように、前記電力線6は前記固定部52から延伸し、固定部52で固定された部位以外は、前記接続端子5に固定されることなく、前記接続端子5から開放されており、図7の断面図に示すように、前記固定部52から延伸する電力線6の始点60が、前記ハンダ層4と前記第一主面511とからなる接合領域71の縁711よりも内側の領域の上方にある。ここで、上方とは、ガラス板主面21から垂直方向に離隔する方向のことを言い、縁711の上方を、「X=0」とする(図7参照方)。図7で示された「X=0」の地点から矢印で示された方向で、「X=0」の地点を含まない領域が、縁711よりも内側の領域の上方である。
 図5は、接続端子の第一比較例を示すものであり、電力線6の始点60が「X=0」の上方に位置する。また、図6は、接続端子の第ニ比較例を示すものであり、固定部52が金属板51の外に設けられており、電力線6の始点60が「X=0」よりも外側の領域にある。
 前記電力線6における前記固定部52から延伸する部位は、前記接続端子5から開放された構造となっているので、前記電力線6を前記金属板51に対して垂直の方向から引っ張るモードが発生しうる。このモードは、引張のモードの中で、前記ハンダ層4に対して最も強い引張応力を発生させるモードである。VDAによるヒートソーク試験は、前記電力線6を前記第二主面512に対して垂直の方向から引っ張るモードも含む。本実施形態の車両窓用ガラスアッセンブリー1は、上記構造を備えることで、VDAによるヒートソーク試験を合格するものとすることができる。
 前記ハンダ層4の形成時には、溶融状態にあるハンダが、前記導電体層3と、前記第一主面511とで挟まれた状態で、前記接続端子5を、ガラス板の主面21に向かって押し当てることが好ましい。これにより、前記第一接合領域71は、前記ハンダ層4と前記導電体層3との第二接合領域72よりも小さく、前記第一接合領域71の縁711は、第二接合領域72の縁721よりも内側の領域の上方にある、構造となる。前記第一接合領域71の面積は、前記第二接合領域72の面積に対して、例えば、0.85倍~0.95倍としてもよい。また、接続端子5と、ハンダ層4と、導電体層3とからなる、ハンダ接合構造を、コンパクトなものとするためにも、前記第一主面511の全てが、前記第一接合領域71であることが好ましい。
 前記ハンダ層4の、前記導電体層3と、前記接続端子5の第一主面511との接合は、様々な熱源から発生する熱をハンダ接合部近傍に供給することで達成される。熱源としては、従来から知られる半田鏝や熱風、抵抗溶接が挙げられる。具体的には、予め、接続端子5の第一主面511に無鉛ハンダを溶融、付着させる。その後、接続端子5の第一主面511をガラス板主面21に押し付けつけた状態で、第二主面512に対して、鏝先温度を200~300℃に設定した半田鏝を接触、保持させる、又は前記金属板51を通電加熱することによって、接合は達成される。または、前記第一主面511に付着された無鉛はんだが溶融された状態で、接続端子5をガラス板主面21方向に押し付けつけてもよい。
 前記導電体層3と、前記接続端子5との接合をより確実なものとするために、前記導電体層3と、前記ハンダ層4との接合面積は、36mm2~64mm2、好ましくは、38mm2~50mm2としてもよい。また、前記金属板51の第一主面511の面積は、36mm2~64mm2、好ましくは、38mm2~50mm2としてもよい。また、前記金属板51の形状は、必要なハンダ接合面積を確保しやすくするために、正多角形状、略正多角形状、円形状、又は楕円形状としてよい。また、多角形状や略正多角形状の場合、その角部は、円弧状に丸められたものとしてもよい。さらには、前記金属板51は、切り欠きを備える構造であってもよい。
 また、前記始点60は、前記接合領域71の重心部の上方にあることが好ましい。ここで、重心部とは、重心点の周縁まで含んだ領域で、好ましくは、前記重心点を中心に、4mmφの領域を重心部としてもよい。このような構造とすることで、電力線6が引っ張られる状態となったときに、接続端子5にかかる応力の分散がより確実なものとできる。
 前記ガラス板2は、ガラス板主面21と、ガラス板端面とを備える。車両窓として用いることができるように、前記ガラス板2は、湾曲形状を備えていてもよい。また、車両の形状に応じた面積を備えていてもよい。その厚みは、特に限定されるものではないが、0.3mm~6mmの範囲で適宜選ばれる。前記ガラス板2を形成する材料としては、ISO16293-1で定義できるソーダライムガラスを使用することができる。本実施形態のガラスアッセンブリー1では、前記ガラス板2が非強化ガラスであっても、VDAに定められたヒートソーク試験、以下実施例にて検証されたような熱サイクル試験を満足する。よって、前記ガラス板2として、非強化ガラスを使用してもよい。また、前記ガラス板2として、前記非強化ガラスを含む合せガラスであってもよい。また、前記ガラス板2として、非強化ガラスだけではなく、風冷強化ガラス、化学強化ガラス等が使用されても良い。
 尚、本開示で言う非強化ガラスとは、炉内での加熱によって曲げ加工されたガラス板が炉内での温度プロファイルに従って冷却されることで、ガラス板の表面に50MPa以下の圧縮応力を備えることになったもの、又は表面に圧縮応力を備えないガラス板のことを言う。
 前記熱サイクル試験は、「DIN EN ISO16750-4-H セクション5.3.1.2」に準拠した、ドイツ自動車工業会(VDA)に定められた、熱サイクル試験を合格することが好ましい。VDAに定められた熱サイクル試験とは、前記ハンダ接合部を-40℃~105℃の温度サイクル環境下(全60サイクル)におき、昇温及び105℃保持ステップにおいて、前記導電体層に14Vの電圧を印加させる、というものである。
 前記導電体層3は、アンテナや電熱素子等の目的に応じた配線パターンを備え、前記接続端子5と電気的に接続されるバスバーや、接続端子部を備える。前記導電体層3は、好適には、銀や銀合金と、ガラスフリットの焼結体からなるものである。その焼結体は、例えば、銀や銀合金の粒子と、ガラスフリットと、有機オイルを含む、所謂銀ペーストを、スクリーン印刷等の方法でガラス板主面21に塗布し、500~700℃の加熱過程を経て形成することができる。また、車両窓用ガラスアッセンブリー1は、前記導電体3と、ガラス板表面21との間に、付加的に黒色などのカラーセラミックス層を備えていてもよい。カラーセラミック層は、好適には、顔料と、ガラスフリットとの焼結体からなるものである。その焼結体は、例えば、顔料の粒子と、ガラスフリットと、有機オイルを含む、所謂カラーセラミックペーストを、スクリーン印刷等の方法でガラス板主面21に塗布し、500~700℃の加熱過程を経て形成することができる。
 前記ハンダ層4は、インジウム基の無鉛ハンダからなる。そして、前記無鉛ハンダは、インジウムを主成分として含むIn-Sn系非共晶合金で、前記インジウムを74質量%まで含み、さらに、3質量%~9質量%の銀を含み、固相線温度が120℃以上の合金からなる、ものである。
 前記合金において固相線温度が120℃以上であることが、特許文献6の教示の通り、本実施形態における前提条件となる。
 ここで、図1にIn-Snはんだの合金状態図(I. Isomaeki, M. Haemaelaeinen, W. Gierlotka, B. Onderka, and K. Fitzner, J. Alloys Compd., 422 [1-2] 173-177 (2006).)を示す。該合金状態図によれば、インジウムを主成分とする合金において、該合金を共晶合金とすると、共晶点の固相線温度が120℃未満となる(例えば、インジウムが52質量%、錫が残部の共晶組成では共晶点の固相線温度は117℃となる)。その場合、その他の金属成分の含有によって、固相線温度を120℃以上とすると、インジウムを有する無鉛ハンダの利点である柔軟性が維持され難いものとなる。インジウムと錫との合金では、その共晶点となるIn52質量%の組成よりもインジウム量が多い側の非共晶となる領域で、固相線温度が120℃以上となる。
 また、前記合金に3質量%~9質量%含まれる銀は、前記導電体層3中の銀が、前記ハンダ層4にとりこまれることを防ぐため及び接合強度を高めるためのものである。そのため、前記合金への銀の含有も、本実施形態における前提条件となる。
 但し、これら前提条件を満たしただけでは、前記固定部52から延伸する電力線6の始点が、前記ハンダ層4と前記第一主面511とからなる第一接合領域71の縁711よりも内側の領域の上方であったとしても、VDAによるヒートソーク試験を合格できない、車両窓用ガラスアッセンブリー1が生じ得る。これは、前記合金に含まれるインジウムが軟質な材料であるため、前記ヒートソーク試験でハンダ層4が高温状態に保たれたときに、ハンダ層4にクリープ疲労が生じやすいためでないかと考えられる。そのため、本実施形態では、前記合金中に、インジウムの含有量を、74質量%まで含むものとすることで、前記合金の耐クリープ特性を改善せしめている。その結果、車両窓用ガラスアッセンブリー1を、VDAによるヒートソーク試験を合格するものとできる。
 In-Sn系合金はIn52.0質量%、Sn48.0質量%に共晶点を有するが、本実施形態で用いるIn-Sn系非共晶合金はIn含有量が共晶組成より多いものである。前記したように、インジウム含有量が多くなりすぎると、ハンダ層4にクリープ疲労が生じやすくなると考えられる。これを考慮すると、前記合金中のインジウムの含有量の上限を、好ましくは質量74質量%、より好ましくは70質量%としてもよい。また、前記合金中のインジウムの含有量の下限を65質量%、より好ましくは67質量%としてもよい。
 前記In-Sn系合金は、インジウムを有する無鉛ハンダの利点である柔軟性が維持できるように、アンチモン、銅、ニッケル、亜鉛などの第四成分を任意に0質量%~2質量%、好ましくは0質量%~1.5質量%含有するものであってもよい。前記合金において、ここで挙げられた金属成分以外の残部成分は錫及び不可避不純物からなるものとされる。不可避不純物とは、前記で挙げられた成分以外のもので、前記合金に0.1質量%まで含有されるもののことである。
 また、前記合金において、銀の含有量が、前記ヒートソーク試験の結果に影響するといえる。そのため、車両用窓ガラス1の工業的な生産において、各製品の品質のばらつきを小さくするために、前記合金の銀の含有量の範囲において、下限側を5質量%、より好ましくは5.5質量%、上限側を8質量%、より好ましくは7質量%としてもよい。
 前記金属板51としては、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、スズ、クロム、コバルト、又はクロムが挙げられ、2つ以上の元素が含まれた合金からなる金属板でもよい。しかしながら、一般的に導電性と加工の容易性の点から、銅又は黄銅(真鍮)のような導電性物質が良好で、機械加工が容易な材料であることが望ましい。
 前記金属板51の厚みは、ヒートソーク試験に影響することがある。これを考慮すると、各部位の厚みは、0.3mm~2.0mm、好ましくは、0.5mm~1.0mmとしてもよく、さらには、各部位の厚みを、同一としてもよい。
 電力線6を固定する、固定部52は、第二主面512上に設けられる。固定部52は、電力線6の始点60より前方部分(以下[先端部分]という)を固定できる程度の大きさを備えていればよい。固定部52の構造は、図2に示すような、電力線6の先端部分を加締めることができる構造の他に、ロウ材を用いたロウ接、抵抗溶接のような溶接で電力線6の先端部分を固定する構造としてもよい。電力線6の先端部分を加締めることができる構造の代表的な例としては、Bクリンプが挙げられる。電力線6は、ガラス板主面21に沿って延伸する。電力線6の材質としては、電気抵抗率の低い銅やアルミニウムが挙げられるが、より電気伝導性が優れ、安価な銅が好ましい。また、被覆絶縁体の例としては、想定される使用温度以上の耐熱性を有しているものであればよく、塩化ビニルや耐熱ビニルが挙げられる。電力線の径については、車両窓用ガラス板の主面に形成された熱線に対して流れると想定される電流値が、電力線の許容電流以下になるように設定されればよい。しかしながら、電力線の柔軟性の観点から、電力線の径は0.3sq(AWG:22)~2.0sq(AWG:14)であることが好ましい。
 車両窓用ガラスアッセンブリー1では、電力線6に起因して、前記接続端子5や、接続端子5と導電体層3とのハンダ接合部に引張応力がかかることがある。本実施形態のガラスアッセンブリー1では、電力線6の始点60が、前記ハンダ層4と第一主面511の第一接合領域71の縁711よりも内側の領域の上方、さらには、電力線6においては、固定部52で固定された部位以外は、前記接続端子5に固定されることなく、前記接続端子5から開放されている。そのため、電力線6によって、前記引張応力が発生する状態となっても、前記ハンダ層4にかかる応力は、前記ハンダ層4の重心部にかかることになるので、接続端子5と、前記ハンダ層4と、前記導電層3とからなるハンダ接合構造部に均等に応力がかかって、該構造部内に局所的に強い応力が発生することを抑制できる。かくして、本実施形態のガラスアッセンブリー1は、接続端子5と導電体層3とのハンダ接合部の、前記引張応力や持続荷重に対する耐久性が良好なものとなる。
 以下に、本開示を実施例にて、より詳細に説明する。
 [実施例1]
 フロート法で製造された、ソーダライムガラスからなるガラス板2(一般的な車両窓サイズ、2mm厚さ;非強化ガラス)の主面に、先ず、黒色セラミックペーストをスクリーン印刷にて塗工、乾燥された後、その上に銀ペーストがスクリーン印刷で所定の熱線回路パターン形状に塗布、乾燥された。次いで、黒色セラミックペースト及び銀ペーストが塗布されたガラス板2が加熱処理され、導電体層3が形成されたガラス板主面21が準備された。
 ニッケルメッキ処理を施された銅金属板から加工された接続端子5が準備された。接続端子5の形状は、図3に示すとおりである。この接続端子5では、金属板51の厚みは、0.8mmであった。前記金属板51は、矩形状で、第一、第二主面は表裏の関係で、その面積は、それぞれ49mm2であった。
 前記第二主面512上には、Bクリンプ型の固定部52が備え付けられており、固定部52の長尺方向は前記金属体51の一辺に対して垂直の関係にあり、固定部52の長尺方向の始点はその一辺で、前記金属板51の中心部が終点となるものであった。尚、実施例では、その中心部が、ハンダ層4の重心部の上方にあたるものとなる。
 2.1mmφの塩化ビニルで被覆された銅線からなる電力線6の銅線が剥き出しにされた部位が前記固定部52に固定され、接続端子5が導電体層3にハンダ付けされた際には、固定部52の長尺方向はガラス板2の端面22に対して垂直の関係にあり、前記電力線6がガラス板主面21に沿って、ガラス端面22方向に延伸するように、加締められた。前記電力線6の始点60は、前記固定部52の長尺方向の終点に相当するもので、前記電力線6は、前記固定部52に固定された部位以外は、前記接続端子5から開放されている。
 前記第一主面に、<インジウム68質量%、スズ:23質量%、銀:6質量%、アンチモン:1質量%、銅:1質量%、亜鉛:1質量%>の、固相線温度が124℃である非共晶合金からなる無鉛ハンダが、0.2g量、ハンダ付けされた。
 接続端子5にハンダ付けされたハンダが、接続端子5と、導電体層3と間に配置されるように、ベースガラス上に、接続端子5が配置された。次いで、接続端子5の通電加熱による前記ハンダの再溶融を経て、ハンダ層4が形成され、車両窓用ガラスアッセンブリー1を模擬する、試料が得られた。当試料では、前記ハンダ層4は、前記第一主面の全面と接合していた。また、縁711(X=0)の地点から、電力線6の始点60までの距離が、x=3.5mmであった。
 本実施例で得られた試料は、VDAに定められた、ヒートソーク試験及び熱サイクル試験を満足するものであった。
 [実施例2]
 接続端子5を、図4の形状を有するものとし、縁711(X=0)の地点から、電力線6の始点60までの距離を、x=1.5mmとした以外は、実施例1と同じ手順で、車両窓用ガラスアッセンブリー1を模擬する、試料が得られた。本実施例で得られた試料は、上記ヒートソーク試験及び熱サイクル試験を満足するものであった。尚、実施例1、2の構造上の違いは、固定部52の位置の違いによる、縁711(X=0)の地点から、電力線6の始点60までの距離だけである。
 [実施例3]
 接続端子5を、図3の形状を有するものとし、前記第一主面に、<インジウム68質量%、スズ:26質量%、銀:6質量%>の、固相線温度が121℃である非共晶合金からなる無鉛ハンダが、0.2g量、ハンダ付けされた以外は、実施例1と同じ手順で、車両窓用ガラスアッセンブリー1を模擬する、試料が得られた。本実施例で得られた試料は、上記ヒートソーク試験及び熱サイクル試験を満足するものであった。
 [実施例4]
 接続端子5を、図3に形状を有するものとし、前記第一主面に、<インジウム68質量%、スズ:23質量%、銀:9質量%>の、固相線温度が121℃である非共晶合金からなる無鉛ハンダが、0.2g量、ハンダ付けされた以外は、実施例1と同じ手順で、車両窓用ガラスアッセンブリー1を模擬する、試料が得られた。本実施例で得られた試料は、上記ヒートソーク試験及び熱サイクル試験を満足するものであった。
 [実施例5]
 接続端子5を、図3に形状を有するものとし、前記第一主面に、<インジウム68質量%、スズ:29質量%、銀:3質量%>の、固相線温度が120℃である非共晶合金からなる無鉛ハンダが、0.2g量、ハンダ付けされた以外は、実施例1と同じ手順で、車両窓用ガラスアッセンブリー1を模擬する、試料が得られた。本実施例で得られた試料は、上記ヒートソーク試験及び熱サイクル試験を満足するものであった。
 [比較例1]
 接続端子5を、図5の形状を有するものとし、縁711(X=0)の地点上に電力線6の始点60を位置させた以外は、実施例1と同じ手順で、車両窓用ガラスアッセンブリー1を模擬する、試料が得られた。本比較例で得られた試料は、上記ヒートソーク試験を満足するものではなかった。尚、実施例1と比較例1との構造上の違いは、固定部52の位置の違いであり、固定部から延伸する電力線の始点が、ハンダ層と第一主面とからなる第一接合領域の縁よりも内側の領域の上方にあるという要件を満たしていない。
 [比較例2]
 接続端子5を、図6の形状を有するものとし、実施例1と同じ手順で、車両窓用ガラスアッセンブリー1を模擬する、試料が得られた。この試料は、比較例1と同様に、前記要件を満たしていない。本比較例で得られた試料は、上記ヒートソーク試験を満足するものではなかった。
 [比較例3]
 接続端子5を、図3の形状を有するものとし、前記第一主面に、<インジウム75質量%、スズ:15質量%、銀:6質量%、アンチモン:1質量%、銅:1質量%、亜鉛:1質量%、ニッケル:1質量%>の、固相線温度が130℃である非共晶合金からなる無鉛ハンダが、0.2g量、ハンダ付けされた以外は、実施例1と同じ手順で、車両窓用ガラスアッセンブリー1を模擬する、試料が得られた。本比較例で得られた試料は、上記ヒートソーク試験を満足するものではなかった。尚、実施例1と比較例3との構造上の違いは、ハンダ層4を形成する合金の組成だけである。
 [比較例4]
 接続端子5を、図3の形状を有するものとし、前記第一主面に、<インジウム69質量%、スズ:29質量%、銀:2質量%>の、固相線温度が120℃である非共晶合金からなる無鉛ハンダが、0.2g量、ハンダ付けされた以外は、実施例1と同じ手順で、車両窓用ガラスアッセンブリー1を模擬する、試料が得られた。本比較例で得られた試料は、上記ヒートソーク試験を満足するものではなかった。尚、実施例1と比較例4との構造上の違いは、ハンダ層4を形成する合金の組成だけである。
 上述の通り、本開示の実施形態に係る、電力線6に接続した接続端子5とガラス板主面21に形成された導電体層3とを接合するインジウムを有する無鉛ハンダによるハンダ接合部4を備え、且つ、前記接続端子5において、前記接続端子5と前記導電体3層とのハンダ接合部4が1つである車両窓用ガラスアッセンブリー1は、VDAに定められたヒートソーク試験と熱サイクル試験との双方に合格する品質を有する。
 1: 車両窓用ガラスアッセンブリー
 2: 車両用窓ガラス板
 21: ガラス板主面
 3: 導電体層
 4: ハンダ層
 5: 接続端子
 51: 金属板
 511: 第一主面
 512: 第二主面
 52: 固定部
 6: 電力線
 60: 電力線の始点
 71: 第一接合領域
 711: 第一接合領域の縁
 72: 第二接合領域
 721: 第二接合領域の縁

Claims (10)

  1.  所定パターンの銀を含む導電体層がガラス板主面に形成された車両窓用ガラス板と、
     前記導電体層と、インジウム含有の無鉛ハンダからなるハンダ層と、
     前記ハンダ層を介して接続された接続端子と、
     前記接続端子に固定された電力線と、を備える、車両窓用ガラスアッセンブリーであって、
     前記接続端子は、
     前記ハンダ層と接合する第一主面と、前記第一主面とは反対側に位置する第二主面とを備える金属板と、
     前記第二主面に前記電力線を固定する、固定部と、を備え、
     前記電力線は、前記固定部から延伸し、
     前記固定部から延伸する電力線の始点が、前記ハンダ層と前記第一主面とからなる第一接合領域の縁よりも内側の領域の上方にあり、
     前記無鉛ハンダが、インジウムを主成分として含むIn-Sn系非共晶合金で、前記インジウムを65質量%以上、74質量%まで含み、さらに、3質量%~9質量%の銀、それぞれ0質量%~2質量%のアンチモン、銅、ニッケル、または亜鉛、を含み、残部が錫及び不可避不純物からなる、固相線温度が120℃以上の合金からなる、前記車両窓用ガラスアッセンブリー。
  2.  前記In-Sn系非共晶合金がインジウムを67質量%以上、70質量%まで含み、さらに、5質量%~9質量%の銀、それぞれ0質量%~1質量%のアンチモン、銅、ニッケル、または亜鉛、を含み、残部が錫及び不可避不純物からなる、固相線温度が120℃以上の合金からなる、請求項1に記載の車両窓用ガラスアッセンブリー。
  3.  前記合金の銀の含有量が、5質量%~9質量%である、請求項1又は2に記載の車両窓用ガラスアッセンブリー。
  4.  前記第一接合領域は、前記ハンダ層と前記導電体層との第二接合領域よりも小さく、前記第一接合領域の縁は、第二接合領域の縁よりも内側の領域の上方にある、請求項1乃至3のいずれかに記載の車両窓用ガラスアッセンブリー。
  5.  前記第一主面の全てが、前記第一接合領域である、請求項1乃至4のいずれかに記載の車両窓用ガラスアッセンブリー。
  6.  前記固定部から延伸する電力線の始点が、前記ハンダ層4と第一主面との接合領域の重心部の上方にある、請求項1乃至5のいずれかに記載の車両窓用ガラスアッセンブリー。
  7.  前記電力線は、固定部において、加締め、ロウ接、又は溶接で固定されている、請求項1乃至6のいずれかに記載の車両窓用ガラスアッセンブリー。
  8.  前記金属板の形状が、正多角形状、略正多角形状、円形状、又は楕円形状である、請求項1乃至7のいずれかに記載の車両窓用ガラスアッセンブリー。
  9.  前記金属板の厚みが0.3mm~2.0mmである、請求項1乃至8のいずれかに記載の車両窓用ガラスアッセンブリー。
  10.  前記ガラス板が、非強化ガラスからなる、請求項1乃至9のいずれかに記載の車両窓用ガラスアッセンブリー。
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