具有电连接元件的窗玻璃 |
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| 申请号 | CN201380047852.X | 申请日 | 2013-07-10 | 公开(公告)号 | CN104620673B | 公开(公告)日 | 2017-09-22 |
| 申请人 | 法国圣戈班玻璃厂; | 发明人 | K.施马尔布赫; B.罗伊尔; M.拉泰察克; L.莱斯迈斯特; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及具有至少一个电连接元件的窗玻璃，包括：‑衬底(1)，‑在衬底(1)的区域上的导电结构(2)，‑在导电结构(2)的区域上的连接元件(3)，其至少包括含铬 钢 ，其中，连接元件(3)具有卷曲在连接缆(5)周围的区域(11)和软焊区域(10)，并且其中，软焊区域(10)通过无铅软焊材料连接到导电结构(2)上。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有至少一个电连接元件的窗玻璃，至少包括： |
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| 说明书全文 | 具有电连接元件的窗玻璃技术领域[0001] 本发明涉及具有电连接元件的窗玻璃(Scheibe)、其经济且环保的制造方法，以及其使用。 背景技术[0002] 本发明特别涉及用于机动车辆的具有电连接元件的窗玻璃，其具有导电结构，诸如例如加热导体或天线导体。导电结构通常通过被软焊上的电连接元件而连接到机载电气系统上。由于使用的材料有不同的热膨胀系数，在制造和运行期间会出现机械应力，其使窗玻璃产生应变且使窗玻璃破裂。 [0003] 含铅焊料具有高延展性，其可补偿电连接元件和窗玻璃之间由于塑性变形而出现的机械应力。但是，因为报废车辆指令2000/53/EC的原因，在EC内，含铅焊料必须用无铅焊料代替。指令大体上由首字母缩略词ELV(报废车辆)表示。其目标是禁止产品中一次性电子器件的大量增加所产生的极端成问题的成分。受影响的物质为铅、汞和镉。除了别的之外，这涉及在玻璃上的电气应用中实现无铅软焊材料，并且引入对应的替代产品。 [0004] 已经提出许多电连接元件来以无铅软焊的方式连接到导电结构上。借助于示例，参照文献US 20070224842 A1、EP 1942703 A2、WO 2007110610 A1、EP 1488972 A1和EP 2365730 A1。一方面连接元件的形状和另一方面连接元件的材料关于避免热应力而起关键作用。 [0005] 本发明的目的是提供具有电连接元件的窗玻璃，其特别适合使用无铅软焊材料来进行软焊，其中避免了窗玻璃中的临界机械应力。此外，提供了其经济且环保的制造方法。 发明内容[0007] 根据本发明的具有至少一个电连接元件的窗玻璃至少包括以下特征： [0008] -衬底， [0009] -在衬底的区域上的导电结构， [0011] 其中，连接元件具有卷曲在连接缆周围的区域和软焊区域，并且其中，软焊区域通过无铅软焊材料连接到导电结构上。 [0012] 根据本发明，电连接元件通过卷曲连接到连接缆上。卷曲连接制造起来简单、经济且快速，并且可容易自动进行。可避免高成本的额外的处理步骤，例如，将连接元件软焊或焊接到连接缆上。同时，在连接元件和连接缆之间提供非常稳定的连接。根据本发明的具有卷曲区域(所谓的卷曲部，即，由于卷曲过程而变形的区域)的连接元件制造起来简单和经济且实现导电结构的空间节约的、使用灵活的且牢固稳定的电接触。 [0013] 含铬钢，特别是所谓的"不锈钢"或"耐腐蚀钢"可以经济的方式获得。与例如由铜制造的许多传统的连接元件相比，由含铬钢制造的连接元件还具有高刚度，这导致卷曲连接有有利的稳定性。含铬钢具有良好的冷成形能力，因此，其特别适合产生卷曲连接。另外，与许多传统的连接元件(例如，由钛制造的那些)相比，含铬钢具有改进的软焊能力，由于导热性更高。 [0014] 提供连接缆来将导电结构电连接到外部功能元件，例如，功率供应或接收器。对此，从连接元件开始，优选超过窗玻璃的侧边缘，连接缆被引导远离窗玻璃。连接缆在原理上可为本领域技术人员已知用于导电结构的电接触且适合通过卷曲连接到连接元件(还称为"卷曲接触部")上的任何连接缆。除了导电芯(内部导体)，连接缆可包括绝缘的、优选聚合物制成的鞘套，绝缘鞘套优选在连接缆的端部区域中被移除，以实现连接元件和内部导体之间的导电连接。 [0015] 连接缆的导电芯例如可包括铜、铝和/或银或其合金或混合物。导电芯例如可实现为绞线导体或实心线导体。连接缆的导电芯的横截面取决于根据本发明的窗玻璃的应用所需要的电流传输容量，并且可通过本领域技术人员适当地选择。横截面例如为0.3毫米2至6毫米2。 [0016] 根据本发明包括至少含铬钢且优选由含铬钢制成的连接元件优选在连接缆的端部区域中围绕连接缆的导电芯卷曲，使得在连接元件和连接缆之间形成牢固稳定的导电连接。卷曲利用本领域技术人员本质上是已知的适当的卷曲工具进行，例如，卷曲钳子或卷曲压机。通常，卷曲工具包括两个作用点，例如，卷曲钳子的颚，它们被彼此相反地引导，借助于此，机械压力施加在连接元件上。连接元件因而塑性变形，并且挤压在连接元件周围。 [0017] 在根据本发明的电连接元件的优选的实施例中，软焊区域设置在卷曲区域的面向通往外部功能元件的连接缆的延伸方向的侧。软焊区域和卷曲区域之间的角度优选为120°至180°，特别优选为150°至170°。借助于此，可获得导电结构的特别节约空间且稳定的电接触。 [0018] 软焊区域的面向衬底的表面在连接元件和导电结构之间形成接触表面且通过软焊材料连接到导电结构上。这里，这表示软焊区域和导电结构之间的通过软焊材料得到的直接机械连接。这表示软焊材料设置在软焊区域和导电结构之间，并且因而将软焊区域牢固稳定地固定在导电结构上。 [0019] 在软焊区域和卷曲区域中，连接元件优选具有相同材料厚度。关于连接元件的简单制造，这是特别有利的，因为连接元件可由单个金属片材冲压而成。连接元件的材料厚度优选为0.1毫米至2毫米，特别优选为0.2毫米至1毫米，非常特别优选为0.3毫米至0.5毫米。在材料厚度的这个范围中，连接元件一方面具有卷曲所需要的冷成形能力。另一方面，在材料厚度的这个范围中，获得卷曲连接的有利稳定性和在导电结构和连接缆之间的有利电连接。 [0020] 软焊区域的长度和宽度优选为1毫米至0毫米，特别优选为2毫米至8毫米，且非常特别优选为2.5毫米至5毫米。关于连接元件的小空间要求和导电结构的有效电接触，这是特别有利的。 [0021] 在优选的实施例中，软焊区域实现为平坦的，这产生平坦接触表面。但是，软焊区域还可具有通过再成形(诸如压印或深冲压)引入的区域，例如，焊料坑、间隔件或接触隆起。除了再成形区域，接触表面优选为平坦的。 [0022] 软焊区域和接触表面的形状可根据单独的情况的要求而选择，并且例如可为多边形、矩形、具有圆形拐角的矩形、卵形、椭圆形或圆形。 [0023] 卷曲区域的长度可通过本领域技术人员考虑连接缆的直径以及可适用的标准而适当地选择，并且例如为2毫米至8毫米或4毫米至5毫米，特别是4.5毫米。关于连接元件的小空间要求和在连接元件和连接缆之间的稳定连接，这是特别有利的。优选地，卷曲实现为开放卷曲。因为，在这个情况下，连接缆不必插入全封闭线端套圈(封闭卷曲)中，这种卷曲连接更容易制造且可容易自动进行，并且因此特别适合大规模制造。卷曲的形状可例如自由地选择为B卷曲或O卷曲。 [0024] 软焊区域可直接连接到连接元件的卷曲区域。但是，例如具有1毫米至5毫米的长度的过渡区域可设置在软焊区域和卷曲区域之间。借助于过渡区域，增加了连接元件的设计的灵活性。 [0025] 除了卷曲区域，一个或多个其它区域可连接到软焊区域。例如，另一个区域可设置在软焊区域的与卷曲区域相对的侧边缘上。这种另一个区域例如可提供来将连接元件连接到安装支架上。例如，借助于共用的安装支架，根据本发明的多个连接元件可以限定的相对布置而软焊到导电结构上。 [0026] 在有利实施例中，窗玻璃具有两个至六个根据本发明的电连接元件。借助于多个连接元件，实现为加热导体的导电结构例如可连接到外部功率供应的两个端子上。借助于多个连接元件，例如可接触作为导电结构而应用在衬底上的不同的天线。由于尺寸小和热应力的减少，根据本发明的连接元件特别适合于多个连接元件可设置在其上的窗玻璃，即使在连接元件之间有很小的距离。连接元件优选设置成排。相邻的连接元件之间的距离优选为5毫米至50毫米，特别优选为10毫米至20毫米。从制造技术观点和美观原因，这个布置是有利的。特别地，这个相对布置中的连接元件可例如在软焊在共用的安装支架中之前固定。不同的连接元件的软焊区域的侧边缘优选设置成彼此平行且相对于连接元件设置在其上的(假想)线，可具有优选为5°至90°，特别优选为10°至40°的任何角度。不同的连接元件的卷曲区域优选设置在(假想)线的同一侧。这种布置特别节省空间。 [0027] 衬底具有第一热膨胀系数。连接元件具有第二热膨胀系数。在本发明的有利实施例中，第一和第二热膨胀系数之间的差小于5×10-6/℃，特别优选小于3×10-6/℃。因此，窗玻璃中的热应力减少，并且获得了更好的粘附性。 [0028] 衬底优选包含玻璃，特别优选平面玻璃、浮化玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃和/或钠钙玻璃。但是，衬底还可包含聚合物，优选聚乙烯、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、聚亚安酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯和/或其共聚物或混合物。衬底优选为透明的。衬底优选具有的厚度为0.5毫米至25毫米，特别优选为1毫米至10毫米，且非常特别为优选1.5毫米至5毫米。 [0029] 第一热膨胀系数优选为8×10-6/℃至9×10-6/℃。衬底优选包含玻璃，该玻璃优选在0 ℃至300 ℃的温度范围中具有为8.3×10-6/℃至9×10-6/℃的热膨胀系数。 [0030] 在 0℃至300℃的温度范围中，第二热膨胀系数优选为9×10-6/℃至13×10-6/℃，-6 -6 -6 -6特别优选为10×10 /℃至11.5×10 /℃，非常特别优选为10×10 /℃至11×10 /℃，且特别为10×10-6/℃至10.5×10-6/℃。 [0032] 根据本发明的连接元件优选包括至少66.5重量%至89.5重量%的铁、10.5重量%至20重量%的铬、0重量%至1重量%的碳、0重量%至5重量%的镍、0重量%至2重量%的锰、0重量%至 2.5重量%的钼、0重量%至2重量%的铌和0重量%至1重量%的钛。连接元件可还包括其它元素的混合物，包括钒、铝和氮。 [0033] 根据本发明的连接元件特别优选包括至少73重量%至89.5重量%的铁、10.5重量%至20重量%的铬、0重量%至0.5重量%的碳、0重量%至2.5重量%的镍、0重量%至1重量%的锰、0重量%至1.5重量%的钼、0重量%至1重量%的铌和0重量%至1重量%的钛。连接元件还可包括其它元素的混合物，包括钒、铝和氮。 [0034] 根据本发明的连接元件非常特别优选包括至少77重量%至84重量%的铁、16重量%至18.5重量%的铬、0重量%至0.1重量%的碳、0重量%至1重量%的锰、0重量%至1重量%的铌、0重量%至1.5重量%的钼和0重量%至1重量%的钛。连接元件还可包括其它元素的混合物，包括钒、铝和氮。 [0035] 特别适当的含铬钢为根据EN 10 088-2而材料号为1.4016、1.4113、1.4509和1.4510的钢。 [0036] 根据本发明的导电结构具有的层厚度优选为5微米至40微米、特别优选为5微米至20微米，非常特别优选为8微米至15微米，并且特别为10微米至12微米。根据本发明的导电结构包含优选银，特别优选，银颗粒和玻璃料(Glasfritten)。 [0037] 软焊材料的层厚度优选小于或等于6.0×10-4米，特别优选小于3.0×10-4米。 [0038] 根据本发明的软焊材料为无铅的。考虑到根据本发明的具有电连接元件的窗玻璃的环境影响，这个是特别有利的。在本发明的上下文中，"无铅软焊材料"表示一种软焊材料，其根据EC指令"关于限制某些危险物质在电气和电子装备中的使用的2002/95/EC"而包括小于或等于0.1重量%的铅比例，优选没有铅。 [0039] 无铅软焊材料典型地比含铅软焊材料具有更低的延展性，使得连接元件和窗玻璃之间的机械应力可能不那么良好地得到补偿。但是，已经展示，临界机械应力可明显借助于根据本发明的连接元件来预防。根据本发明的软焊材料优选包含锡和铋、铟、锌、铜、银或其合成物。根据本发明的焊料合成物中的锡的比例为3重量%至99.5重量%，优选为10重量%至95.5重量%，特别优选为15重量%至60重量%。根据本发明的焊料合成物中的铋、铟、锌、铜、银或其合成物的比例为0.5重量%至97重量%，优选为10重量%至67重量%，由此铋、铟、锌、铜或银的比例可为0重量%。焊料合成物可包含镍、锗、铝或磷，其比例为0重量%至5重量%。根据本发明的焊料合成物非常特别优选包含Bi40Sn57Ag3、Sn40Bi57Ag3、Bi59Sn40Ag1、Bi57Sn42Ag1、In97Ag3、Sn95.5Ag3.8Cu0.7、Bi67In33、Bi33In50Sn17、Sn77.2In20Ag2.8、Sn95Ag4Cu1、Sn99Cu1、Sn96.5Ag3.5、Sn96.5Ag3Cu0.5、Sn97Ag3或其混合物。 [0040] 在有利实施例中，软焊材料包含铋。已经展示，含铋软焊材料特别地导致根据本发明的连接元件良好地粘附到窗玻璃上，借助于此，可避免损害窗玻璃。软焊材料合成物中的铋的比例优选为0.5重量%至97重量%，特别优选为10重量%至67重量%，且非常特别优选为33重量%至67重量%，特别是50重量%至60重量%。除了铋之外，软焊材料优选包含锡和银或锡、银和铜。在特别优选的实施例中，软焊材料包括至少35重量%至69重量%的铋、30重量%至50重量%的锡、1重量%至10重量%的银和0重量%至5重量%的铜。在非常特别优选的实施例中，软焊材料包含至少49重量%至0重量%的铋、39重量%至42重量%的锡、1重量%至4重量%的银和0重量%至3重量%的铜。 [0041] 在另一个有利实施例中，软焊材料包含的锡为90重量%至99.5重量%、优选95重量%至99重量%，特别优选93重量%至98重量%。除了锡，软焊材料优选包含0.5重量%至5重量%的银和0重量%至5重量%的铜。 [0042] 软焊材料从连接元件的软焊区域和导电结构之间的中间空间以小于1毫米的流出宽度流出。在优选的实施例中，最大流出宽度小于0.5毫米，特别是大约0毫米。关于窗玻璃中的机械应力的减少、连接元件的粘附性和焊料量的减少，这是特别有利的。最大流出宽度限定为软焊区域的外边缘和软焊材料跨越点之间的距离，在该跨越点处，软焊材料落到50微米的层厚度以下。在软焊过程之后在固化的软焊材料上测量最大流出宽度。期望最大流出宽度通过适当地选择软焊材料体积和连接元件和导电结构之间的竖向距离来获得，这可通过简单的实验进行确定。连接元件和导电结构之间的竖向距离可通过适当的处理工具来预先限定，例如，具有集成间隔件的工具。最大流出宽度可甚至为负的，即，被拉回到电连接元件的软焊区域和导电结构所形成的中间空间中。在根据本发明的窗玻璃的有利实施例中，最大流出宽度以凹形弯月被拉回到电连接元件的软焊区域和导电结构所形成的中间空间中。例如，通过在软焊过程期间在焊料仍然为流体时增加间隔件和导电结构之间的竖向距离来产生凹形弯月。优点在于减少窗玻璃中的机械应力，特别是在呈现有较大的软焊材料跨越的关键区域中。 [0043] 在本发明的有利实施例中，连接元件的接触表面具有间隔件，优选至少两个间隔件，特别优选至少三个间隔件。间隔件设置在连接元件和软焊材料之间的接触表面上，并且优选与连接元件一体地形成，例如，通过压印或深冲压。间隔件优选具有的宽度为0.5×10-4米至10×10-4米而高度为0.5×10-4米至 5×10-4米，特别优选为10-4米至3×10-4米。借助于间隔件，获得软焊材料的均匀的、厚度均一且均一熔化的层。因而，可减少连接元件和窗玻璃之间的机械应力，并且可改进连接元件的粘附。对于无铅软焊材料的使用，这是特别有利的，无铅软焊材料可能不会那么良好地补偿机械应力，因为与含铅软焊材料相比，它们的延展性较低。 [0044] 在本发明的有利实施例中，至少一个接触隆起用于使连接元件与软焊工具在软焊过程期间接触，该接触隆起设置在连接元件的软焊区域的背向衬底的表面上。接触隆起至少在与软焊工具接触的区域中优选为凸形地弯曲。接触隆起优选具有的高度为0.1毫米至2毫米，特别优选为0.2毫米至1毫米。接触隆起的长度和宽度优选为在0.1和5毫米之间，非常特别优选为在0.4毫米和3毫米之间。接触隆起优选与连接元件实现成一体，例如，通过压印或深冲压。为了软焊，可使用接触侧平坦的电极。使电极表面接触接触隆起。为此，电极表面设置成平行于衬底的表面。电极表面和接触隆起之间的接触区域形成软焊点。软焊点的位置通过接触隆起的凸形表面上的离衬底的表面具有最大的竖向距离的点确定。软焊点的位置独立于连接元件上的软焊电极的位置。关于软焊过程期间的可重复的均匀热分布，这是特别有利的。在软焊过程期间的热分布通过接触隆起的位置、大小、布置和几何结构确定。 [0045] 电连接元件优选至少在面向软焊材料的接触表面上具有涂层(润湿层)，其包含镍、铜、锌、锡、银、金或其合金或层，优选银。借助于此，实现连接元件被软焊材料的改进的润湿和连接元件的改进的粘附。 [0046] 根据本发明的连接元件优选涂覆有镍、锡、铜和/或银。根据本发明的连接元件特别优选设有粘附促进层，其优选由镍和/或铜制成，并且另外设有可软焊层，其优选由银制成。根据本发明的连接元件非常特别优选涂覆有0.1微米至0.3微米的镍和/或3微米至20微米的银。连接元件可镀覆有镍、锡、铜和/或银。镍和银改进连接元件的电流传输容量和腐蚀稳定性以及软焊材料进行的润湿作用。 [0047] 电连接元件的形状可在连接元件和导电结构的中间空间中形成一个或多个焊料坑。焊料坑和连接元件上的焊料的润湿属性防止软焊材料从中间空间流出。焊料坑在设计上可为矩形、圆形或多边形。 [0048] 本发明的目标另外通过根据本发明的具有至少一个电连接元件的窗玻璃的制造方法实现，其中 [0049] a)连接元件在区域中通过卷曲连接到连接缆上， [0050] b)软焊材料应用在软焊区域的底部上， [0051] c)具有软焊材料的连接元件设置在应用在衬底的区域上的导电结构的区域上，以及 [0052] d)连接元件利用能量输入而连接到导电结构上。 [0053] 软焊材料优选作为小板或展平的液滴而应用到连接元件上，小板或展平的液滴具有固定层厚度、体积、形状和布置。软焊材料小板的层厚度优选小于或等于0.6毫米。软焊材料小板的形状优选对应于接触表面的形状。如果接触表面例如实现为矩形，则软焊材料小板优选具有矩形形状。 [0055] 导电结构可通过本质上已知的方法应用到衬底上，例如，通过丝网印刷方法。导电结构的应用可在工艺步骤(a)和(b)之前、期间或之后进行。 [0056] 连接元件优选用于建筑物中，特别是在汽车、轨道工具、航空器或船只中的加热式窗玻璃中或具有天线的窗玻璃中。连接元件用来将窗玻璃的导电结构连接到电气系统上，电气系统设置在窗玻璃外部。电气系统为放大器、控制单元或电压源。 [0057] 本发明进一步包括在建筑物或在陆地上、空中或水上行进的运输工具中，特别是在轨道车辆或机动车辆中使用根据本发明的窗玻璃，优选作为挡风玻璃、后窗、侧窗和/或玻璃顶，特别是作为可加热的窗玻璃或具有天线功能的窗玻璃。附图说明 [0058] 参照附图和示例性实施例来详细阐述本发明。附图是示意图而不是真的按比例绘制。附图绝不限制本发明。其中： [0059] 图1描绘了根据本发明的窗玻璃的第一实施例的透视图， [0060] 图2描绘了通过图1的窗玻璃的横截面A-A'， [0061] 图3描绘了通过根据本发明的备选窗玻璃的横截面A-A'， [0062] 图4描绘了通过根据本发明的另一个备选窗玻璃的横截面A-A'， [0063] 图5描绘了通过根据本发明的另一个备选窗玻璃的横截面A-A'， [0064] 图6描绘了通过根据本发明的另一个备选窗玻璃的横截面B-B'， [0065] 图7描绘了通过根据本发明的另一个备选窗玻璃的横截面B-B'， [0066] 图8描绘了根据本发明的方法的详细流程图。 具体实施方式[0067] 图1和图2在各个情况下描绘根据本发明的窗玻璃在电连接元件3的区域中的细节。窗玻璃包括衬底1，其为由钠钙玻璃制成的3毫米厚的经热应力的单窗玻璃式安全玻璃。衬底1具有150厘米的宽度和80厘米的高度。加热导体结构的形式的导电结构2印刷在衬底1上。导电结构2包含银颗粒和玻璃料。在窗玻璃的边缘区域中，导电结构2加宽到10毫米的宽度，并且形成用于电连接元件3的接触表面。连接元件3用于导电结构2与内部功率供应通过连接缆5的电接触。连接缆5包括导电芯，其实现为铜制成的传统的绞线导体。连接缆5进一步包括聚合物绝缘鞘套(未显示)，其在端部区域中被移除达4.5毫米的长度，以实现连接缆 5的导电芯与连接元件3的电接触。覆盖的丝网印刷部(未显示)也位于衬底1的边缘区域中。 [0068] 电连接元件3由根据EN 10 088-2(ThyssenKrupp Nirosta ®4509)而材料号为1.4509的钢制成，该钢在20℃至300℃的温度范围中具有10.5×10-6/℃的热膨胀系数。连接元件3的材料厚度为例如0.4毫米。连接元件具有长度例如为4毫米的区域11，其卷曲在连接缆5的端部区域周围。对此，卷曲区域11的侧边缘围绕连接缆5弯曲且与其挤压在一起。卷曲部设置成使得衬底1的被弯曲的区域指向衬底1之外。借助于此，可在卷曲区域11和衬底1之间实现有利的小角度。但是，在原理上，卷曲的反向布置也是可行的。 [0069] 连接元件3另外具有基本矩形的平坦软焊区域10，其通过过渡区域12连接到卷曲区域11。软焊区域10具有例如 4毫米的长度和2.5毫米的宽度。过渡区域12具有例如 1毫米的长度。软焊区域10设置在卷曲区域11的面向连接缆5的延伸方向的侧。软焊区域10和卷曲区域11之间的角度例如为160°。过渡区域12实现成平坦的，但是例如可备选地还实现成弯曲和/或弯折的。 [0070] 软焊区域10的面向衬底1的表面在电连接元件3和导电结构2之间形成接触表面8。在电连接元件3和导电结构2之间实现牢固的电连接和机械连接的软焊材料4应用在接触表面8的区域中。软焊材料4包含57重量%的铋、40重量%的锡和3重量%的银。软焊材料4具有250微米的厚度。软焊区域10通过接触表面8在其整个区域上连接到导电结构2上。 [0071] 图3描绘通过根据本发明的具有连接元件3的窗玻璃的备选实施例的横截面。连接元件3的接触表面8设有含银润湿层6，其例如具有大约5微米的厚度。这会改进连接元件3的粘附。在另一个实施例中，例如由镍和/或铜制成的粘合促进层可位于连接元件3和润湿层6之间。 [0072] 图4描绘通过根据本发明的具有连接元件3的窗玻璃的备选实施例的横截面。间隔件7设置在连接元件3的接触表面8上。例如，四个间隔件7可设置在接触表面8上，可在描述的截面中看清楚两个间隔件7。间隔件7压印到连接元件3的软焊区域10中且因而与连接元件3实现成一体。间隔件7成形为球形节段且具有2.5×10-4米的高度和5×10-4米的宽度。借助于间隔件7，促进了软焊材料4的均匀层的形成。关于连接元件3的粘附，这是特别有利的。 [0073] 图5描绘通过根据本发明的具有连接元件3的窗玻璃的备选实施例的横截面。接触隆起9设置在连接元件3的软焊区域10的背向衬底1且与接触表面8相对的表面上。接触隆起9压印到连接元件3的软焊区域10中且因而与连接元件3实现成一体。接触隆起9成形为球形节段且具有2.5×10-4米的高度和5×10-4米的宽度。接触隆起9用于连接元件3与软焊工具在软焊过程期间的接触。借助于接触隆起9，独立于软焊工具的确切位置而确保可重复的和限定的热分布。 [0074] 图6描绘通过根据本发明的具有连接元件3的窗玻璃的备选实施例的横截面。电连接元件3在面向软焊材料4的接触表面8上包括具有250微米的深度的凹部，其压印到软焊区域10中且形成用于软焊材料4的焊料坑。可完全防止软焊材料4从中间空间流出。借助于此，另外减少了窗玻璃中的热应力。 [0075] 图7描绘通过根据本发明的具有连接元件3的窗玻璃的备选实施例的横截面。除了卷曲区域11、过渡区域12和软焊区域10，连接元件3具有在软焊区域10附近的另外的区域13。另外的区域13和与卷曲区域11的过渡区域12连接到软焊区域10的相对的边缘上。 [0076] 图8详细描绘根据本发明的制造具有电连接元件3的窗玻璃的方法。 [0077] 以衬底1(厚度3毫米，宽度150厘米和高度80厘米)、呈加热导体结构的形式的导电结构2、根据图1的电连接元件3和软焊材料4制造测试样本。连接元件3由根据EN 10 088-2而材料号为1.4509的钢制成，其在20℃至200℃的温度范围中具有10.0×10-6/℃的热膨胀-6系数且在20℃至300℃的温度范围中具有 10.5×10 /℃的热膨胀系数。衬底1由钠钙玻璃制成，其在20℃至300℃的温度范围中具有8.30×10-6/℃的热膨胀系数。软焊材料4包含Sn40Bi57Ag3且具有 250微米的层厚度。连接元件3在200℃的温度下软焊到导电结构2上，且处理时间为2秒。在窗玻璃中没有观察到临界机械应力。窗玻璃通过导电结构2而与电连接元件3的连接是牢固稳定的。对于所有样本，在温度差为+80℃至-30℃的情况下，可观察到衬底1不会破裂或被显示受损。可展示，在软焊之后不久，具有软焊的连接元件3的窗玻璃对于突然的温度降低是稳定的。 [0078] 在其连接元件具有相同形状且由铜或黄铜制成的比较性示例中，会出现显然更大的机械应力，并且对于+80℃至-30℃的突然温度差，观察到窗玻璃在软焊之后不久受较大的损害。已经展示，根据本发明的具有玻璃衬底1的窗玻璃和根据本发明的电连接元件3对于突然的温度差具有较好的稳定性。对于本领域技术人员，这个结果是意外的和惊人的。 [0079] 参考符号列表： [0080] (1)衬底 [0081] (2)导电结构 [0082] (3)电连接元件 [0083] (4)软焊材料 [0084] (5)连接缆 [0085] (6)润湿层 [0086] (7)间隔件 [0087] (8)连接元件3与导电结构2的接触表面 [0088] (9)接触隆起 [0089] (10)连接元件3的软焊区域 [0090] (11)连接元件3的卷曲区域 [0091] (12)在卷曲区域11和软焊区域10之间的过渡区域 [0092] (13)连接元件3的另一个区域 [0093] A-A'截面线。 |
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