DE202021004223U1 - Prefabricated connection element for contacting a conductive layer on a pane - Google Patents
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Abstract
Vorgefertigtes Anschlusselement (100), angepasst zum elektrischen Kontaktieren einer elektrisch leitfähigen Schicht (121) einer Scheibe (101), welches vor dem elektrischen Kontaktieren der elektrisch leitfähigen Schicht (121) aufweist:
- mindestens einen elektrischen Flachleiter (103) mit einer Vorderseite (122) und einer Rückseite (124);
- auf der Vorderseite (122) des Flachleiters (103) eine elektrisch isolierende Vorseitenschicht (107) mit mindestens einer Aussparung (109);
- einen wenigstens teilweise in der Aussparung (109) angeordneten elektrisch leitfähigen Klebstoff (105), welcher den Flachleiter (103) elektrisch kontaktiert, zum Ankleben des Anschlusselements an die Scheibe (101) und zum elektrischen Kontaktieren der elektrisch leitfähigen Schicht (121).
Prefabricated connecting element (100), adapted for electrically contacting an electrically conductive layer (121) of a pane (101), which has before electrically contacting the electrically conductive layer (121):
- At least one electrical flat conductor (103) with a front side (122) and a back side (124);
- On the front side (122) of the flat conductor (103), an electrically insulating front side layer (107) with at least one recess (109);
- an electrically conductive adhesive (105) which is arranged at least partially in the recess (109) and makes electrical contact with the flat conductor (103), for adhering the connection element to the pane (101) and for making electrical contact with the electrically conductive layer (121).
Description
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Scheibenherstellung und betrifft ein vorgefertigtes elektrisches Anschlusselement zur Kontaktierung einer elektrisch leitfähigen Schicht auf einer Scheibe und eine Scheibe mit dem elektrischen Anschlusselement.The present invention is in the technical field of pane production and relates to a prefabricated electrical connection element for contacting an electrically conductive layer on a pane and a pane with the electrical connection element.
Verglasungen in Gebäuden und Fahrzeugen werden zunehmend mit großflächigen, elektrisch leitfähigen und für sichtbares Licht transparenten Schichten versehen, die vielfältige Anwendungen haben. Bekannt sind beispielsweise elektrische Heizschichten, die durch Anlegen einer elektrischen Spannung eine gezielte Erwärmung einer Fahrzeugscheibe bewirken, um das Sichtfeld der Fahrzeugscheibe frei von Eis und Beschlag zu halten (siehe z.B.
Eine elektrische Kontaktierung der elektrisch leitfähigen Schicht erfolgt typischer Weise durch angelötete Anschlusselemente. Ein bekanntes Problem sind die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der hierbei verwendeten Materialien, die Ursache für mechanische Spannungen bei der Herstellung und im Betrieb sind, welche die Scheiben belasten und einen Bruch der Scheiben hervorrufen können. Bleihaltige Lote weisen eine hohe Duktilität auf, die auftretende mechanische Spannungen zwischen elektrischem Anschlusselement und der Scheibe durch plastische Deformierung gut kompensieren können. Allerdings müssen in vielen Ländern aufgrund rechtlicher Vorgaben bleihaltige Lote durch bleifreie Lote ersetzt werden. Bleifreie Lote weisen jedoch typischerweise eine deutlich geringe Duktilität auf und sind daher nicht in gleichem Maße wie bleihaltige Lote in der Lage, mechanische Spannungen zu kompensieren. Man ist daher insbesondere beim Löten mit bleifreien Lotmassen bemüht, mechanische Spannungen zu vermeiden, was beispielsweise durch eine geeignete Wahl des Materials des Anschlusselements möglich ist. Weiterhin ist nachteilig, dass das Anlöten von Anschlusselementen eine relativ große Zahl von Prozessschritten erfordert und mit vergleichsweise hohen Kosten verbunden ist. In ökologischer Hinsicht gibt es ebenfalls Verbesserungsbedarf.Electrical contacting of the electrically conductive layer is typically made by soldered connection elements. A well-known problem is the different thermal expansion coefficients of the materials used here, which are the cause of mechanical stresses during production and operation, which stress the panes and can cause the panes to break. Lead-containing solders have a high level of ductility, which can compensate well for mechanical stresses that occur between the electrical connection element and the pane through plastic deformation. However, in many countries, due to legal requirements, lead-containing solders must be replaced with lead-free solders. However, lead-free solders typically have a significantly low ductility and are therefore not able to compensate for mechanical stresses to the same extent as solders containing lead. Efforts are therefore made, particularly when soldering with lead-free soldering materials, to avoid mechanical stresses, which is possible, for example, by suitably selecting the material of the connection element. Furthermore, it is disadvantageous that the soldering of connection elements requires a relatively large number of process steps and is associated with comparatively high costs. There is also room for improvement from an ecological point of view.
In
Generell wäre es wünschenswert über ein elektrisches Anschlusselement zu verfügen, das mit relativ wenigen Prozessschritten und zu geringeren Kosten verbaut werden kann, eine stabile, elektrische Verbindung zur elektrisch leitfähigen Schicht schafft und in ökologischer Hinsicht vorteilhaft ist.In general, it would be desirable to have an electrical connection element that can be installed with relatively few process steps and at lower cost, creates a stable electrical connection to the electrically conductive layer and is advantageous from an ecological point of view.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes elektrisches Anschlusselement für die elektrische Kontaktierung einer elektrisch leitfähigen Schicht einer Scheibe zur Verfügung zu stellen, mit dem diese Nachteile vermieden werden können. Insbesondere soll das Anschlusselement mit hoher mechanischer Festigkeit an der Scheibe befestigt werden können. Das Anschlusselement soll in der industriellen Serienfertigung von Scheiben einfach und kostengünstig verbaut werden können.In contrast, the object of the present invention is to provide an improved electrical connection element for making electrical contact with an electrically conductive layer of a pane, with which these disadvantages can be avoided. In particular, the connection element should be capable of being fastened to the pane with high mechanical strength. The connection element should be easy and inexpensive to install in the industrial series production of discs.
Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch ein elektrisches Anschlusselement gemäß dem unabhängigen Schutzanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the proposal of the invention, these and other objects are achieved by an electrical connection element according to the independent claim. Advantageous configurations of the invention result from the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist ein elektrisches Anschlusselement zum elektrischen Kontaktieren einer elektrisch leitfähigen Schicht einer Scheibe, vorzugsweise Glasscheibe, gezeigt. Das Anschlusselement umfasst mindestens einen, insbesondere genau einen elektrischen Leiter und einen elektrisch leitfähigen Klebstoff zum Befestigen des elektrischen Leiters an der Scheibe, sowie eine elektrisch isolierende Schicht mit mindestens einer, insbesondere genau einer Aussparung, die den elektrisch leitfähigen Klebstoff seitlich umgibt. Der elektrisch leitfähige Klebstoff ist zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in der Aussparung aufgenommen.According to the invention, an electrical connection element for electrically contacting an electrically conductive layer of a pane, preferably a glass pane, is shown. The connection element comprises at least one, in particular precisely one, electrical conductor and an electrically conductive adhesive for attaching the electrical conductor to the pane, and an electrically insulating layer with at least one, in particular precisely one recess which laterally surrounds the electrically conductive adhesive. The electrically conductive adhesive is at least partially, in particular completely, accommodated in the recess.
Das elektrische Anschlusselement ist ein vorgefertigtes (vorkonfektioniertes) Anschlusselement zum elektrischen Kontaktieren einer elektrisch leitfähigen Schicht einer Scheibe, vorzugsweise Glasscheibe. Das vorgefertigte Anschlusselement umfasst, vor dem Befestigen des Anschlusselements an der Scheibe und vor dem elektrischen Kontaktieren der elektrisch leitfähigen Schicht der Scheibe durch das erfindungsgemäße Anschlusselement, mindestens einen elektrischen Flachleiter mit einer ersten Seite bzw. Vorderseite und einer gegenüberliegenden zweiten Seite bzw. Rückseite. Auf der Vorderseite des Flachleiters ist eine (erste) elektrisch isolierende Schicht, im Weiteren zur leichteren Bezugnahme als „Vorderseitenschicht“ bezeichnet, mit mindestens einer Aussparung angeordnet. Weiterhin ist ein wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, in der Aussparung angeordneter, elektrisch leitfähiger Klebstoff vorgesehen, welcher den Flachleiter elektrisch-galvanisch kontaktiert. Der elektrisch leitfähige Klebstoff dient zum Ankleben des Anschlusselements an die Scheibe und zum elektrischen Kontaktieren der elektrisch leitfähigen Vorderseitenschicht der Scheibe. Im verbauten Zustand wird durch den elektrisch leitfähigen Klebstoff eine elektrisch-galvanische Verbindung zwischen dem Flachleiter und der elektrisch leitfähigen Vorderseitenschicht hergestellt.The electrical connection element is a prefabricated (prefabricated) connection element for making electrical contact with an electrically conductive layer of a pane, preferably a glass pane. The prefabricated connection element comprises at least one electrical flat conductor with a first side or front side and an opposite one before the connection element is fastened to the pane and before the electrically conductive layer of the pane is electrically contacted by the connection element according to the invention lying second side or back. A (first) electrically insulating layer, hereinafter referred to as “front side layer” for easier reference, with at least one recess is arranged on the front side of the flat conductor. Furthermore, an electrically conductive adhesive is provided which is arranged at least partially, in particular completely, in the recess and which makes electrical-galvanic contact with the flat conductor. The electrically conductive adhesive is used to adhere the connection element to the pane and to electrically contact the electrically conductive front layer of the pane. When installed, the electrically conductive adhesive creates an electrical-galvanic connection between the flat conductor and the electrically conductive front layer.
Die elektrisch isolierende Vorderseitenschicht, welche eine Aussparung für den elektrisch leitfähigen Klebstoff aufweist, ist im vorgefertigten Anschlusselement vorhanden. Dies bedeutet, dass die elektrisch isolierende Vorderseitenschicht verschieden von einer thermoplastischen Zwischenschicht zum Verbinden der beiden Einzelscheiben einer Verbundscheibe ist. Die elektrisch isolierende Vorderseitenschicht ist auch verschieden von einer elektrischen Isolationsschicht (d.h. Dichtmittel), mit der ein bereits an eine elektrisch leitfähige Schicht elektrisch angeschlossenes Anschlusselement zum Zwecke einer Abdichtung bedeckt wird.The electrically insulating front layer, which has a recess for the electrically conductive adhesive, is present in the prefabricated connection element. This means that the electrically insulating front layer is different from a thermoplastic intermediate layer for connecting the two individual panes of a composite pane. The electrically insulating face layer is also distinct from an electrically insulating layer (i.e., sealant) used to cover a terminal already electrically connected to an electrically conductive layer for the purpose of sealing.
Zum einen kann durch die mechanische Befestigung des Anschlusselements an der Scheibe mittels des elektrisch leitfähigen Klebstoffes das Anschlusselement in einfacher, schneller und kostengünstiger Weise an der Scheibe befestigt werden. Die so geschaffene Verbindung kann einer mechanischen Beanspruchung standhalten, die während Handhabung und Verwendung der Scheibe entsteht. Zum anderen kann ein ausreichender elektrischer Stromfluss durch die elektrische Verbindung stattfinden. Durch das Anschlusselement werden daher in vorteilhafter Weise sowohl elektrische als auch mechanische Anforderungen an die Verbindung erfüllt. Zudem ergibt sich der Vorteil, dass Kleben anstelle von Löten verwendet werden kann. Der elektrisch leitfähige Klebstoff weist gegenüber einem herkömmlichen Lötverfahren entscheidende technische Vorteile auf. Beispielsweise werden durch den elektrisch leitfähigen Klebstoff geringere Umweltprobleme verursacht als durch ein bleihaltiges oder bleifreies Lot und es können effizientere Verarbeitungsbedingungen realisiert werden. Aufgrund relativ niedriger Verarbeitungstemperaturen können hitzeempfindliche Komponenten verwendet werden. On the one hand, the connecting element can be fastened to the pane in a simple, quick and cost-effective manner by mechanically fastening the connecting element to the pane by means of the electrically conductive adhesive. The connection thus created can withstand mechanical stress arising during handling and use of the disc. On the other hand, a sufficient electrical current flow can take place through the electrical connection. Both electrical and mechanical requirements for the connection are therefore advantageously met by the connection element. In addition, there is the advantage that gluing can be used instead of soldering. The electrically conductive adhesive has decisive technical advantages over a conventional soldering process. For example, the electrically conductive adhesive causes fewer environmental problems than a leaded or lead-free solder, and more efficient processing conditions can be realized. Due to relatively low processing temperatures, heat-sensitive components can be used.
Zusätzlich lässt sich die Anzahl von Prozessschritten bei der Herstellung des elektrischen Kontakts verringern. Das elektrische Anschlusselement kann in einfacher Weise an der Scheibe befestigt (d.h. aufgeklebt) werden, wobei gleichzeitig eine mechanische und elektrische Anbindung des Anschlusselements erfolgt. Dies sind wichtige Vorteile der vorliegenden Erfindung bei der industriellen Serienfertigung von Scheiben mit elektrischen Anschlusselementen.In addition, the number of process steps involved in producing the electrical contact can be reduced. The electrical connection element can be fastened (i.e. glued) to the pane in a simple manner, with the connection element being mechanically and electrically connected at the same time. These are important advantages of the present invention in the industrial series production of discs with electrical connection elements.
Ein elektrischer Flachleiter (auch Folienleiter oder Flachbandleiter genannt) ist ein elektrischer Leiter, dessen Breite deutlich größer ist als seine Dicke. Der Flachleiter kann beispielsweise derart dünn ausgebildet sein (d.h. die Dicke ist derart gering), dass er flexibel und biegbar ist. Bevorzugt enthält oder besteht der Flachleiter aus einer Metallfolie, besonders bevorzugt eine streifen- oder bandförmige Metallfolie, beispielsweise eine Kupfer-, Aluminium-, Edelstahl-, Zinn, Gold- oder Silberfolie. Die Metallfolie kann auch Legierungen mit den genannten Metallen enthalten oder daraus bestehen.An electrical flat conductor (also called foil conductor or ribbon conductor) is an electrical conductor whose width is significantly greater than its thickness. For example, the flat conductor can be made so thin (i.e. the thickness is so small) that it is flexible and bendable. The flat conductor preferably contains or consists of a metal foil, particularly preferably a metal foil in the form of a strip or band, for example a copper, aluminum, stainless steel, tin, gold or silver foil. The metal foil can also contain or consist of alloys with the metals mentioned.
Bei einem Flachleiter definiert die Richtung der Länge die Erstreckungsrichtung. Die Längen- und die Breitenrichtung spannen die erste Seite und die der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite auf. Die erste Seite wird beispielsweise als Vorderseite und die zweite Seite als Rückseite des Flachleiters bezeichnet. Die elektrisch isolierende Vorderseitenschicht ist auf der ersten Seite des Flachleiters angeordnet, beispielsweise in unmittelbaren Kontakt mit dem Flachleiter (d.h. ohne Zwischenschicht).In the case of a flat conductor, the direction of length defines the direction of extension. The length and width directions span the first side and the second side opposite the first side. For example, the first side is referred to as the front side and the second side as the back side of the flat conductor. The electrically insulating front layer is arranged on the first side of the flat conductor, for example in direct contact with the flat conductor (i.e. without an intermediate layer).
Der elektrisch leitfähige Klebstoff kontaktiert den Flachleiter elektrisch-galvanisch auf der Vorderseite in flächiger Weise. Beispielsweise ist der elektrisch leitfähige Klebstoff mit Berührungskontakt zum Flachleiter (d.h. ohne Zwischenschicht) angeordnet. Der elektrische Kontaktbereich, in dem der elektrisch leitfähige Klebstoff den Flachleiter kontaktiert und insbesondere auch berühren kann, kann auch als elektrischer Anschlussbereich bezeichnet werden.The electrically conductive adhesive makes electrical-galvanic contact with the flat conductor on the front in a planar manner. For example, the electrically conductive adhesive is arranged in physical contact with the flat conductor (i.e. without an intermediate layer). The electrical contact area, in which the electrically conductive adhesive makes contact with the flat conductor and in particular can also touch it, can also be referred to as the electrical connection area.
Beispielsweise weist der Flachleiter eine Dicke von 10 µm bis 300 µm, von 30 µm bis 250 µm und insbesondere von 50 µm bis 150 µm auf. Derartig dünne Flachleiter sind besonders flexibel und können beispielsweise gut in Verbundscheiben einlaminiert und aus diesen herausgeführt werden. Beispielsweise weist der Flachleiter eine Breite von 0,5 mm bis 100 mm, von 1 mm bis 50 mm und insbesondere von 10 mm bis 30 mm auf. Derartige Breiten sind besonders geeignet, um in Verbindung mit den oben genannten Dicken eine ausreichende Stromtragefähigkeit zu erzielen. Die Breite des Flachleiters kann konstant sein oder in der Breite variieren. For example, the flat conductor has a thickness of 10 μm to 300 μm, 30 μm to 250 μm and in particular 50 μm to 150 μm. Such thin flat conductors are particularly flexible and can, for example, be easily laminated into laminated panes and led out of them. For example, the flat conductor has a width of 0.5 mm to 100 mm, 1 mm to 50 mm and in particular 10 mm to 30 mm. Widths of this type are particularly suitable for achieving sufficient current-carrying capacity in conjunction with the thicknesses mentioned above. The width of the flat conductor can be constant or can vary in width.
Beispielsweise weist der Flachleiter eine Länge von 5 cm bis 150 cm, von 10 cm bis 100 cm und insbesondere von 50 cm bis 90 cm auf. Es versteht sich, dass Länge, Breite und Dicke des Flachleiters an die Anforderungen des jeweiligen Einzelfalls angepasst werden können.For example, the flat conductor has a length of 5 cm to 150 cm, 10 cm to 100 cm and in particular 50 cm to 90 cm. it ver It is clear that the length, width and thickness of the flat conductor can be adapted to the requirements of each individual case.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements ist die Aussparung der elektrisch isolierenden Vorderseitenschicht zylinderförmig ausgebildet. Durch diese Maßnahme wird, neben einer einfachen Herstellung, beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass der Klebstoff seitlich gleichmäßig isolierend umgeben ist.In an advantageous embodiment of the connection element according to the invention, the recess in the electrically insulating front-side layer is cylindrical. As a result of this measure, in addition to simple production, the technical advantage is achieved, for example, that the adhesive is laterally surrounded in a uniformly insulating manner.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements ist die elektrisch isolierende Vorderseitenschicht aus Acrylat oder Epoxid gebildet. Die elektrisch isolierende Schicht weist beispielsweise eine Dicke von 50 bis 250 µm auf. Beispielsweise können auch Standardklebebänder verwendet werden, die entsprechend geformt oder gestanzt werden. Durch diese Maßnahme kann beispielsweise der technische Vorteil erreicht werden, dass eine gute Isolationswirkung erzielt wird.In a further advantageous embodiment of the connection element according to the invention, the electrically insulating front layer is made of acrylate or epoxy. The electrically insulating layer has a thickness of 50 to 250 μm, for example. For example, standard adhesive tapes can also be used, which are shaped or punched accordingly. This measure can achieve the technical advantage, for example, that a good insulating effect is achieved.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements ist auf der elektrisch isolierenden Vorderseitenschicht eine elektrisch isolierende Klebeschicht um die Aussparung herum angeordnet. Durch diese Maßnahme kann beispielsweise der technische Vorteil erreicht werden, dass das Anschlusselement ohne den elektrisch leitfähigen Klebstoff vorfixiert werden kann. Insgesamt kann die mechanische Befestigung des Anschlusselements an der Scheibe durch Kleben weiter verbessert werden (Ankleben des Anschlusselements an der Scheibe durch den elektrisch leitfähigen Klebstoff und zusätzlich durch die elektrisch isolierende Klebeschicht).In a further advantageous embodiment of the connection element according to the invention, an electrically insulating adhesive layer is arranged around the recess on the electrically insulating front side layer. This measure can achieve the technical advantage, for example, that the connection element can be pre-fixed without the electrically conductive adhesive. Overall, the mechanical attachment of the connecting element to the pane can be further improved by gluing (adhering the connecting element to the pane using the electrically conductive adhesive and additionally using the electrically insulating adhesive layer).
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements ist auf der elektrisch isolierenden Klebeschicht eine entfernbare Schutzschicht angeordnet. Durch diese Maßnahme kann beispielsweise der technische Vorteil erreicht werden, dass die elektrisch isolierende Klebeschicht oder der elektrisch leitfähige Klebstoff in der Aussparung vor Umwelteinflüssen geschützt sind.In a further advantageous embodiment of the connection element according to the invention, a removable protective layer is arranged on the electrically insulating adhesive layer. This measure can achieve the technical advantage, for example, that the electrically insulating adhesive layer or the electrically conductive adhesive in the recess is protected from environmental influences.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements deckt die entfernbare Schutzschicht die Aussparung ab oder umfasst eine Öffnung, die mindestens der Aussparung, insbesondere genau der Aussparung entspricht. Durch diese Maßnahme kann beispielsweise der technische Vorteil erreicht werden, dass der elektrisch leitfähige Klebstoff nach dem Aufbringen der Klebeschicht eingefüllt werden kann. Generell ist es vorteilhaft, wenn der elektrisch leitfähige Klebstoff in die Aussparung der elektrisch isolierenden Vorderseitenschicht von außen her eingefüllt wird.In a further advantageous embodiment of the connection element according to the invention, the removable protective layer covers the cutout or includes an opening which corresponds at least to the cutout, in particular exactly to the cutout. This measure can achieve the technical advantage, for example, that the electrically conductive adhesive can be filled in after the adhesive layer has been applied. It is generally advantageous if the electrically conductive adhesive is filled from the outside into the recess in the electrically insulating front side layer.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements steht der elektrisch leitfähige Klebstoff aus der Aussparung heraus. Durch diese Maßnahme kann beispielsweise der technische Vorteil erreicht werden, dass sich ein mechanischer Druck auf den Klebstoff ausüben lässt, der zu einer besseren elektrischen und mechanischen Verbindung führt. Alternativ steht die Aussparung über den elektrisch leitfähigen Klebstoff über, was den Vorteil einer besser geschützten Aufnahme des elektrisch leitfähigen Klebstoffs in der Aussparung hat.In a further advantageous embodiment of the connection element according to the invention, the electrically conductive adhesive protrudes from the recess. This measure can achieve the technical advantage, for example, that mechanical pressure can be exerted on the adhesive, which leads to a better electrical and mechanical connection. Alternatively, the recess protrudes beyond the electrically conductive adhesive, which has the advantage that the electrically conductive adhesive is accommodated in the recess in a better protected manner.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements ist ein pastenartiger, elektrisch isolierender Klebstoff um die Aussparung der elektrisch isolierenden Vorderseitenschicht herum angeordnet. Durch diese Maßnahme kann beispielsweise der technische Vorteil erreicht werden, dass sich beim Aufdrücken des Anschlusselements der pastenartige Klebstoff verteilt und eine hohe Dichtwirkung erzielt werden kann.In a further advantageous embodiment of the connection element according to the invention, a paste-like, electrically insulating adhesive is arranged around the recess in the electrically insulating front-side layer. Through this measure, the technical advantage can be achieved, for example, that when the connection element is pressed on, the pasty adhesive is distributed and a high sealing effect can be achieved.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements besteht die elektrisch isolierende Vorderseitenschicht selbst aus einem solchen pastenartigen, elektrisch isolierenden Klebstoff.In a further advantageous embodiment of the connection element according to the invention, the electrically insulating front side layer itself consists of such a pasty, electrically insulating adhesive.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements umfasst die elektrisch isolierende Vorderseitenschicht mehrere Aussparungen mit dem elektrisch leitfähigen Klebstoff. Durch diese Maßnahme kann beispielsweise der technische Vorteil erreicht werden, dass sich gleichzeitig mehrere elektrische Kontakte mit der elektrisch leitfähigen Schicht durch das Anschlusselement herstellen lassen.In a further advantageous embodiment of the connection element according to the invention, the electrically insulating front layer comprises a plurality of recesses with the electrically conductive adhesive. Through this measure, the technical advantage can be achieved, for example, that a plurality of electrical contacts with the electrically conductive layer can be produced simultaneously through the connecting element.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements ist der elektrische Flachleiter auf der zweiten Seite bzw. Rückseite, die dem elektrisch leitfähigen Klebstoff gegenüberliegt, mit einer (zweiten) elektrisch isolierenden Schicht, im Weiteren zur leichteren Bezugnahme als „Rückseitenschicht“ bezeichnet, insbesondere mit einer elektrisch isolierenden Folie, bedeckt. Durch diese Maßnahme kann beispielsweise der technische Vorteil erreicht werden, dass eine rückseitige Isolierung und ein Schutz vor Beschädigungen realisiert werden kann. Die elektrisch isolierenden Rückseitenschicht, insbesondere Isolationsfolie, ist vorteilhafterweise mit dem Flachleiter fest verbunden und beispielsweise verklebt. Die Rückseitenschicht, insbesondere Isolationsfolie, enthält bevorzugt Polyimid oder Polyesther, besonders bevorzugt Polyethylenterephtalat (PET) oder Polyethylennapthalat(PEN) oder besteht daraus. An Stelle einer Isolationsfolie kann ein elektrisch isolierender Lack, bevorzugt einem Polymerlack, eingesetzt werden. Der elektrisch isolierende Lack kann beispielsweise durch Aufsprühen oder Eintauchen des Flachleiters in den Lack hergestellt werden. Die Isolationsfolie kann beispielsweise auch thermoplastische Kunststoffe und Elastomere wie Polyamid, Polyoxymethylen, Polybutylenterephthalat oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk enthalten oder daraus bestehen. Alternativ können Vergusswerkstoffe wie Acrylat- oder Epoxidharzsysteme verwendet werden.In a further advantageous embodiment of the connection element according to the invention, the electrical flat conductor is provided with a (second) electrically insulating layer on the second side or rear side, which is opposite the electrically conductive adhesive, hereinafter referred to as the “rear side layer” for easier reference, in particular with a electrically insulating foil, covered. This measure can achieve the technical advantage, for example, that rear insulation and protection against damage can be implemented. The electrically insulating rear layer, in particular the insulating film, is advantageously firmly connected to the flat conductor and glued, for example. The back layer, in particular insulation film, preferably contains polyimide or polyester, particularly preferably polyethylene terephthalate (PET) or Polyethylene napthalate (PEN) or consists of it. Instead of an insulating film, an electrically insulating lacquer, preferably a polymer lacquer, can be used. The electrically insulating lacquer can be produced, for example, by spraying on or dipping the flat conductor into the lacquer. The insulating film can, for example, also contain or consist of thermoplastics and elastomers such as polyamide, polyoxymethylene, polybutylene terephthalate or ethylene-propylene-diene rubber. Alternatively, casting materials such as acrylate or epoxy resin systems can be used.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlusselements ist der elektrisch leitfähige Klebstoff elektrisch isotrop oder anisotrop leitend. Durch diese Maßnahme kann beispielsweise der technische Vorteil erreicht werden, dass besonders geeignete Klebstoffe verwendet werden.In a further advantageous embodiment of the connection element according to the invention, the electrically conductive adhesive is electrically isotropically or anisotropically conductive. Through this measure, for example, the technical advantage can be achieved that particularly suitable adhesives are used.
Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf eine Scheibe mit einer elektrisch leitfähigen Schicht, an der ein erfindungsgemäßes vorgefertigtes Anschlusselement angebracht ist. Das Anschlusselement ist über den elektrisch leitfähigen Klebstoff mit der Scheibe verklebt. Eine elektrisch-galvanische Verbindung zwischen dem Flachleiter und der elektrisch leitfähigen Schicht ist durch den elektrisch leitfähigen Klebstoff realisiert, wobei der elektrisch leitfähige Klebstoff die elektrisch leitfähige Schicht galvanisch kontaktiert (z.B. unmittelbar).The invention also extends to a pane with an electrically conductive layer to which a prefabricated connection element according to the invention is attached. The connection element is glued to the pane via the electrically conductive adhesive. An electrical-galvanic connection between the flat conductor and the electrically conductive layer is realized by the electrically conductive adhesive, with the electrically conductive adhesive making galvanic contact with the electrically conductive layer (e.g. directly).
Die elektrisch leitfähige Schicht der Scheibe kann in beliebiger Weise ausgebildet sein. Grundsätzlich handelt sich hierbei um eine Schicht, die eine elektrische Kontaktierung erfordert, was durch das elektrische Anschlusselement geleistet wird.The electrically conductive layer of the pane can be formed in any way. Basically, this is a layer that requires electrical contacting, which is provided by the electrical connection element.
Beispielsweise handelt es sich um eine elektrisch leitfähige und für sichtbares Licht transparente Beschichtung, die beispielswiese großflächig auf die Scheibe aufgebracht ist. Die elektrisch leitfähige Schicht ist auf einer Oberfläche der Scheibe angeordnet und bedeckt bzw. überdeckt die Oberfläche der Scheibe teilweise, jedoch vorzugsweise großflächig. Der Ausdruck „großflächig“ bedeutet, dass mindestens 50%, mindestens 60%, mindestens 70%, mindestens 75% oder bevorzugt mindestens 90% der Oberfläche der Scheibe von der elektrisch leitfähigen Schicht bedeckt sind. Die elektrisch leitfähige Schicht kann sich aber auch über kleinere Anteile der Oberfläche der Scheibe erstrecken. Die elektrisch leitfähige Schicht ist eine Einzelschicht oder ein Schichtaufbau aus mehreren Einzelschichten mit einer Gesamtdicke von kleiner oder gleich 2 µm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 1 µm. Vorteilhaft weist die elektrisch leitfähige Schicht eine Dicke von 80 nm bis 1000 nm, bevorzugt von 140 nm bis 400 nm oder bevorzugt 700 nm bis 900 nm, auf.For example, it is an electrically conductive coating that is transparent to visible light and is applied to the pane over a large area, for example. The electrically conductive layer is arranged on a surface of the pane and covers or covers the surface of the pane partially, but preferably over a large area. The expression “large area” means that at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 75% or preferably at least 90% of the surface of the pane is covered by the electrically conductive layer. However, the electrically conductive layer can also extend over smaller portions of the surface of the pane. The electrically conductive layer is an individual layer or a layer structure made up of several individual layers with a total thickness of less than or equal to 2 μm, particularly preferably less than or equal to 1 μm. The electrically conductive layer advantageously has a thickness of 80 nm to 1000 nm, preferably 140 nm to 400 nm or preferably 700 nm to 900 nm.
Im Sinne vorliegender Erfindung bedeutet „transparent“, dass die Gesamttransmission der Scheibe den gesetzlichen Bestimmungen für Windschutzscheiben und vordere Seitenscheiben entspricht und für sichtbares Licht bevorzugt eine Durchlässigkeit von mehr als 70% und insbesondere von mehr als 75% aufweist. Für hintere Seitenscheiben und Heckscheiben kann „transparent“ auch 10% bis 70% Lichttransmission bedeuten. Entsprechend bedeutet „opak“ eine Lichttransmission von weniger als 15%, vorzugsweise weniger als 5%, insbesondere 0%.In the context of the present invention, “transparent” means that the overall transmission of the pane corresponds to the legal provisions for windshields and front side windows and preferably has a permeability of more than 70% and in particular more than 75% for visible light. For rear side windows and rear windows, "transparent" can also mean 10% to 70% light transmission. Correspondingly, “opaque” means a light transmission of less than 15%, preferably less than 5%, in particular 0%.
Beispielsweise enthält die elektrisch leitfähige Schicht mindestens ein Metall, wie Silber, Nickel, Chrom, Niob, Zinn, Titan, Kupfer, Palladium, Zink, Gold, Cadmium, Aluminium, Silizium, Wolfram oder Legierungen daraus, und/oder mindestens eine Metalloxidschicht, bevorzugt Zinn-dotiertes Indiumoxid (ITO), Aluminium-dotiertes Zinkoxid (AZO), Fluor-dotiertes Zinnoxid (FTO, SnO2:F) oder Antimon-dotiertes Zinnoxid (ATO, SnO2:Sb). Solche Schichten sind beispielsweise aus
Transparente, elektrisch leitfähige Schichten haben beispielsweise einen Flächenwiderstand von 0,1 Ohm/Quadrat bis 200 Ohm/Quadrat, besonders bevorzugt von 1 Ohm/Quadrat bis 50 Ohm/Quadrat und ganz besonders bevorzugt von 1 Ohm/Quadrat bis 10 Ohm/Quadrat.Transparent, electrically conductive layers have, for example, a surface resistance of 0.1 ohms/square to 200 ohms/square, more preferably from 1 ohms/square to 50 ohms/square and most preferably from 1 ohms/square to 10 ohms/square.
Die elektrisch leitfähige Schicht kann beispielsweise eine elektrische Heizschicht sein, durch welche die Scheibe mit einer Heizfunktion versehen wird. Elektrische Heizschichten sind dem Fachmann wohlbekannt. Sie enthalten typischerweise eine oder mehrere, beispielsweise zwei, drei oder vier elektrisch leitfähige Schichten. Diese Schichten enthalten oder bestehen bevorzugt aus zumindest einem Metall, beispielsweise Silber, Gold, Kupfer, Nickel und/oder Chrom, oder einer Metalllegierung und enthalten bevorzugt mindestens 90 Gew. % des Metalls, insbesondere mindestens 99,9 Gew. % des Metalls. Solche Schichten weisen eine besonders vorteilhafte elektrische Leitfähigkeit bei gleichzeitiger hoher Transmission im sichtbaren Spektralbereich auf. Die Dicke einer Einzelschicht beträgt bevorzugt von 5 nm bis 50 nm, besonders bevorzugt von 8 nm bis 25 nm. Bei einer solchen Dicke wird eine vorteilhaft hohe Transmission im sichtbaren Spektralbereich und eine besonders vorteilhafte elektrische Leitfähigkeit erreicht.The electrically conductive layer can be, for example, an electrical heating layer, which provides the pane with a heating function. Electrical heating layers are well known to those skilled in the art. They typically contain one or more, for example two, three or four, electrically conductive layers. These layers preferably contain or consist of at least one metal, for example silver, gold, copper, nickel and/or chromium, or a metal alloy and ent preferably hold at least 90% by weight of the metal, more preferably at least 99.9% by weight of the metal. Such layers have a particularly advantageous electrical conductivity combined with high transmission in the visible spectral range. The thickness of an individual layer is preferably from 5 nm to 50 nm, particularly preferably from 8 nm to 25 nm. With such a thickness, an advantageously high transmission in the visible spectral range and a particularly advantageous electrical conductivity are achieved.
Vorzugsweise dient die elektrisch leitfähige Schicht als Heizschicht oder Antennenschicht (Flächenantenne).The electrically conductive layer preferably serves as a heating layer or antenna layer (surface antenna).
Die elektrisch leitfähige Schicht wird durch an sich bekannte Verfahren abgeschieden, beispielsweise durch magnetfeldunterstützte Kathodenzerstäubung, was besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine einfache, schnelle, kostengünstige und gleichmäßige Beschichtung der Scheibe ist. Die Kathodenzerstäubung erfolgt in einer Schutzgasatmosphäre, beispielsweise aus Argon, beziehungsweise in einer Reaktivgasatmosphäre, beispielsweise durch Zugabe von Sauerstoff, einem Kohlenwasserstoff (beispielsweise Methan) oder Stickstoff. Die elektrisch leitfähige Schicht kann aber auch durch andere, dem Fachmann bekannte Verfahren aufgebracht werden, beispielsweise durch Aufdampfen oder chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapour deposition, CVD), durch Atomlagenabscheidung (atomic layer deposition, ALD), durch plasmagestützte Gasphasenabscheidung (PECVD) oder durch nasschemische Verfahren.The electrically conductive layer is deposited by methods known per se, for example by cathode sputtering supported by a magnetic field, which is particularly advantageous with regard to a simple, fast, inexpensive and uniform coating of the pane. The cathode sputtering takes place in a protective gas atmosphere, for example argon, or in a reactive gas atmosphere, for example by adding oxygen, a hydrocarbon (for example methane) or nitrogen. However, the electrically conductive layer can also be applied by other methods known to those skilled in the art, for example by vapor deposition or chemical vapor deposition (CVD), by atomic layer deposition (ALD), by plasma-assisted vapor deposition (PECVD) or by wet chemical Procedure.
Die elektrisch leitfähige Schicht kann grundsätzlich auf jeder Oberfläche der Scheibe angeordnet sein.In principle, the electrically conductive layer can be arranged on any surface of the pane.
Die elektrisch leitfähige Schicht kann insbesondere auch ein elektrischer Sammelleiter (Busbar) sein, der auf einer anderen elektrisch leitfähigen Schicht (Funktionsschicht) aufgebracht ist und dazu dient, einen Strom in die letztgenannte Schicht ein- oder auszuleiten.The electrically conductive layer can, in particular, also be an electrical busbar, which is applied to another electrically conductive layer (functional layer) and is used to conduct a current into or out of the latter layer.
Vorzugsweise enthält oder besteht die Scheibe aus nichtvorgespanntem, teilvorgespanntem oder vorgespanntem Glas, bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk- Natron-Glas. Alternativ enthält oder besteht die Scheibe aus klaren Kunststoffen, bevorzugt starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon. Geeignete Gläser sind beispielsweise aus
Die Dicke der Scheibe kann breit variieren und den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Beispielsweise wird eine Scheibe mit einer Standardstärke von 1,0 mm bis 25 mm verwendet. Beispielsweise beträgt die Dicke von 0,5 mm bis 15 mm, insbesondere von 1 mm bis 5 mm. Die Größe der Scheibe kann breit variieren und richtet sich nach der Verwendung.The thickness of the disk can vary widely and be adapted to the requirements of the individual case. For example, a disk with a standard thickness of 1.0 mm to 25 mm is used. For example, the thickness is from 0.5 mm to 15 mm, in particular from 1 mm to 5 mm. The size of the disc can vary widely and depends on the use.
Die Scheibe kann eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Bevorzugt ist die Scheibe planar oder leicht oder stark in eine Richtung oder in mehrere Richtungen des Raumes gebogen. Bei einem Biegeprozess wird die Scheibe im erhitzten Zustand in eine oder mehrere Richtungen des Raumes gebogen. Die Temperatur, auf die die Scheibe erhitzt wird, beträgt bevorzugt von 500°C bis 700°C.The disc can have any three-dimensional shape. Preferably the disk is planar or slightly or greatly curved in one or more directions of space. In a bending process, the pane is bent in one or more directions in space while it is heated. The temperature to which the disk is heated is preferably from 500°C to 700°C.
Die Scheibe kann farblos oder gefärbt sein.The disc can be colorless or colored.
Die Scheibe kann grundsätzlich beliebig eingesetzt werden, insbesondere als Bestandteil einer Isolierverglasung, bei der mindestens zwei Scheiben durch mindestens einen Abstandhalter in einem Abstand zueinander angeordnet sind, oder als thermisch vorgespanntes Einscheibensicherheitsglas oder als Bestandteil einer Verbundscheibe. Vorzugsweise dient die Scheibe bzw. Verglasung der Abtrennung eines Innenraums von einer äußeren Umgebung.In principle, the pane can be used as desired, in particular as part of insulating glazing in which at least two panes are arranged at a distance from one another by at least one spacer, or as thermally toughened single-pane safety glass or as part of a laminated pane. The pane or glazing preferably serves to separate an interior space from an external environment.
Beispielsweise ist die Scheibe ein Bestandteil einer Verbundscheibe, welche eine erste Scheibe mit Außenseite und Innenseite sowie eine zweite Scheibe mit Innenseite und Außenseite umfasst, welche durch mindestens eine thermoplastische Zwischenschicht (Klebeschicht) fest miteinander verbunden sind. Die thermoplastische Zwischenschicht enthält oder besteht aus mindestens einem thermoplastischen Kunststoff, bevorzugt Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA) und/oder Polyethylenterephthalat (PET). Die thermoplastische Zwischenschicht kann aber auch beispielsweise Polyurethan (PU), Polypropylen (PP), Polyacrylat, Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polymethylmetacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacetatharz, Gießharz, Acrylat, fluorinierte Ethylen-Propylen, Polyvinylfluorid und/oder Ethylen-Tetrafluorethylen, oder ein Copolymer oder Gemisch davon enthalten. Die thermoplastische Zwischenschicht kann durch eine oder mehrere übereinander angeordnete thermoplastische Folien ausgebildet werden, wobei die Dicke einer thermoplastischen Folie beispielsweise von 0,25 mm bis 1 mm beträgt.For example, the pane is a component of a composite pane, which comprises a first pane with an outside and inside and a second pane with an inside and outside, which are firmly connected to one another by at least one thermoplastic intermediate layer (adhesive layer). The thermoplastic intermediate layer contains or consists of at least one thermoplastic, preferably polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA) and/or polyethylene terephthalate (PET). However, the thermoplastic intermediate layer can also be, for example, polyurethane (PU), polypropylene (PP), polyacrylate, polyethylene (PE), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyacetate resin, cast resin, acrylate, fluorinated ethylene propylene, polyvinyl fluoride and/or ethylene Tetrafluoroethylene, or a copolymer or mixture thereof. The thermoplastic intermediate layer can be formed by one or more thermoplastic films arranged one on top of the other, the thickness of a thermoplastic film being, for example, from 0.25 mm to 1 mm.
Bei der Scheibe kann es sich aber auch um ein Einscheibensicherheitsglas handeln.However, the pane can also be single-pane safety glass.
Offenbart ist ferner ein Verfahren zum elektrischen Kontaktieren einer elektrisch leitfähigen Schicht einer Scheibe, mit den Schritten:
- - Bereitstellen einer Scheibe mit einer elektrisch leitfähigen Schicht,
- - Aufdrücken des erfindungsgemäßen Anschlusselements auf die leitfähige Schicht.
- - providing a pane with an electrically conductive layer,
- - Pressing the connection element according to the invention onto the conductive layer.
Das Verfahren ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung der Scheibe mit Anschlusselement, wobei eine zuverlässige Kontaktierung der elektrisch leitfähigen Schicht sowie eine mechanisch dauerhaft stabile Befestigung des Anschlusselements erzielt werden kann.The method enables a simple and cost-effective production of the pane with the connection element, it being possible to achieve reliable contacting of the electrically conductive layer and a mechanically permanently stable fastening of the connection element.
In einem Beispiel des Verfahrens wird der elektrisch leitfähige Klebstoff während des Aufdrückens erwärmt. Dies ermöglicht einen besonders guten elektrischen Kontakt und eine stabile Befestigung des Anschlusselements an der Scheibe.In an example of the method, the electrically conductive adhesive is heated during pressing. This enables a particularly good electrical contact and a stable attachment of the connection element to the pane.
Die erfindungsgemäße Scheibe bzw. eine diese enthaltende Verglasung wird vorzugsweise in Gebäuden, insbesondere im Zugangs- oder Fensterbereich, als Einbauteil in Möbeln und Geräten, oder in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Zügen, Schiffen und Kraftfahrzeugen beispielsweise als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheibe und/oder Dachscheibe verwendet.The pane according to the invention or a glazing containing it is preferably used in buildings, especially in the access or window area, as a built-in part in furniture and appliances, or in means of transport for traffic on land, in the air or on water, especially in trains, ships and motor vehicles, for example as a windshield, rear window, side window and/or roof window.
Die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung können einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nachstehend zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.The various configurations of the invention can be implemented individually or in any combination. In particular, the features mentioned above and to be explained below can be used not only in the specified combinations, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstabsgetreuer Darstellung:
-
1 eine schematische Querschnittansicht durch ein Anschlusselement zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit einer elektrisch leitfähigen Schicht einer Scheibe; -
2 eine schematische Querschnittansicht durch ein weiteres Anschlusselement zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit einer elektrisch leitfähigen Schicht einer Scheibe; -
3 eine schematische Querschnittansicht durch ein weiteres Anschlusselement zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit einer elektrisch leitfähigen Schicht einer Scheibe; -
4 eine schematische Querschnittansicht durch ein weiteres Anschlusselement zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit einer elektrisch leitfähigen Schicht einer Scheibe; und -
5 eine schematische Querschnittansicht durch ein weiteres Anschlusselement zum Herstellen eines elektrischen Kontakts mit einer elektrisch leitfähigen Schicht einer Scheibe.
-
1 a schematic cross-sectional view through a connection element for making an electrical contact with an electrically conductive layer of a pane; -
2 a schematic cross-sectional view through a further connection element for making an electrical contact with an electrically conductive layer of a pane; -
3 a schematic cross-sectional view through a further connection element for making an electrical contact with an electrically conductive layer of a pane; -
4 a schematic cross-sectional view through a further connection element for making an electrical contact with an electrically conductive layer of a pane; and -
5 a schematic cross-sectional view through a further connection element for making an electrical contact with an electrically conductive layer of a pane.
Auf der Vorderseite 122 des elektrischen Flachleiters 103 befindet sich zu diesem Zweck ein elektrisch leitfähiger Klebstoff 105, hier beispielsweise in unmittelbarem Berührungskontakt. Der elektrisch leitfähige Klebstoff 105 erzeugt eine leitende Verbindung zwischen dem elektrischen Flachleiter 103 und der elektrisch leitfähigen Schicht 121 auf der Scheibe 101, auf der das vorgefertigte Anschlusselement 100 angeordnet wird.For this purpose, there is an electrically conductive adhesive 105 on the
Der elektrisch leitfähige Klebstoff 105 befindet sich in einer Aussparung 109 der elektrisch isolierenden Vorderseitenschicht 107. Die Aussparung 109 nimmt den elektrisch leitfähigen Klebstoff 105 im Innern auf und umgibt diesen seitlich umlaufend. Die elektrisch isolierende Vorderseitenschicht 107 ist auf dem elektrischen Flachleiter 103 angeordnet (hier beispielsweise in unmittelbarem Berührungskontakt) und mit diesem elektrisch-galvanisch verbunden. Die elektrisch isolierende Vorderseitenschicht 107 ist beispielsweise aus Acrylat oder Epoxid gebildet und weist eine Dicke von 50 bis 250 µm auf. Die Aussparung 109 ist hier beispielsweise kreisförmig in der isolierenden Schicht 107 ausgebildet und weist beispielsweise einen Durchmesser von 2 bis 12 mm auf, bevorzugt von 5 bis 10 mm und insbesondere 8 mm. Im Allgemeinen kann die Aussparung 109 auch eine andere Geometrie aufweisen. Auch die elektrisch isolierende Vorderseitenschicht 107 kann im Allgemeinen aus anderen geeigneten Materialien gebildet sein.The electrically
Der elektrisch leitfähige Klebstoff 105 wird beispielsweise bei der Herstellung des Anschlusselements 100 durch eine Einspritzvorrichtung in die Aussparung 109 eingebracht. Der elektrisch leitfähige Klebstoff 105 sorgt sowohl für eine elektrische als auch eine mechanische Verbindung des Anschlusselements 100 mit der Scheibe 101. Dabei wird die gesamte Fläche der Aussparung 109 zur Kontaktierung genutzt, so dass ein hoher Stromfluss und gleichzeitig eine stabile Befestigung erreicht werden kann. Der elektrisch leitfähige Klebstoff 105 weist in dem gezeigten Aufbau eine größere Schichtdicke als die elektrisch isolierende Vorderseitenschicht 107 auf und steht daher räumlich aus der Aussparung 109 heraus. Dadurch lässt sich eine zuverlässige Kontaktierung erreichen.The electrically
Der elektrisch leitfähige Klebstoff 105 umfasst eine Polymerkomponente, wie beispielsweise ein Polymerharz, und eine metallische Komponente, wie beispielsweise metallische Füllstoffe. Die Polymerkomponente kann wärmehärtend sein, wie beispielsweise Epoxid oder Silikon oder thermoplastisch, wie beispielsweise Polyimid oder Polyamid. Die Polymerkomponente dient zur Herstellung der physikalischen und mechanischen Klebeeigenschaften, der mechanischen Belastbarkeit und der Schlagfestigkeit der Verbindung mittels des Anschlusselements 100. Der elektrisch leitfähige Klebstoff 105 kann elektrisch isotrop, d.h. in allen Stromrichtungen gleichmäßig, oder anisotrop leitend sein, d.h. in einer Stromrichtung vorwiegend leitend.The electrically
Die metallische Komponente dient zur Herstellung der Leitfähigkeit der Klebeverbindung. Die hierzu verwendeten metallischen Füllstoffe können Partikel oder Blättchen (Flakes) aus Silber, Gold, Nickel, Kupfer oder Karbon in ausreichenden Mengen umfassen, um eine gute elektrische Leitfähigkeit herzustellen. Die Verwendung von Füllstoffen aus Silber ist vorteilhaft, da diese auch im oxidierten Zustand leitfähig sind und effizient eingesetzt werden können.The metallic component is used to create the conductivity of the adhesive bond. The metallic fillers used for this purpose can comprise particles or flakes of silver, gold, nickel, copper or carbon in sufficient amounts to produce good electrical conductivity. The use of silver fillers is advantageous because they are conductive even in the oxidized state and can be used efficiently.
An der Seite des Anschlusselements 100 befindet sich ein elektrischer Anschluss 123 zum Anschließen eines elektrischen Kabels. Auf der Rückseite 124 des Flachleiters 103 bzw. Anschlusselements 100, die dem elektrisch leitfähigen Klebstoff 105 gegenüberliegt, ist der elektrische Flachleiter 103 mit einer elektrisch isolierenden Folie 125 bedeckt, die aus einem hitzebeständigen Kunststoff gebildet sein kann.On the side of the
Im Allgemeinen kann die elektrisch isolierende Vorderseitenschicht 107 bzw. das Anschlusselement 100 mehrere solche Aussparungen 109 mit einem darin aufgenommenen elektrisch leitfähigen Klebstoff 105 umfassen.In general, the electrically insulating
In einem Verfahren zum elektrischen Kontaktieren der elektrisch leitfähigen Schicht 121 einer Scheibe 101 wird zunächst eine Scheibe 101 mit einer elektrisch leitfähigen Schicht 121 bereitgestellt und anschließend das Anschlusselement 100 auf die elektrisch leitfähige Schicht 121 der Scheibe 101 aufgedrückt. Dabei kann der elektrisch leitfähige Klebstoff 105 während des Aufdrückens erwärmt werden. Das Aufdrücken des Anschlusselements 100 erfolgt beispielsweise mittels eines heizbaren beweglichen Stempels 119, der das Anschlusselement 100 von der Rückseite her auf die leitfähige Schicht 121 der Scheibe 101 drückt und gleichzeitig erwärmt. Dadurch wird das Anschlusselement 100 mit der Scheibe 101 verklebt und an dieser befestigt.In a method for making electrical contact with the electrically
Der elektrisch leitfähige Klebstoff 105 erzeugt hierbei eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem elektrischen Flachleiter 103 und der elektrisch leitfähigen Schicht 121 der Scheibe 101. Der elektrisch leitfähige Klebstoff 105 sorgt nach dem Aushärten aber auch für eine stabile mechanische Verbindung der Anschlusselement 100 mit der Scheibe 101. Die leitfähige Schicht 121 der Scheibe 101 ist beispielsweise eine Silberbeschichtung.The electrically
Die Scheibe 101 kann beispielsweise nichtvorgespanntes, teilvorgespanntes oder vorgespanntes Glas, bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk- Natron-Glas oder klare Kunststoffe, bevorzugt starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon umfassen und bevorzugt eine Dicke von 0,5 mm bis 15 mm, besonders bevorzugt von 1 mm bis 5 mm aufweisen.The
Die Schutzschicht 113 bedeckt die Aussparung 109 und den elektrisch leitfähigen Klebstoff 105. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Klebeschicht 111 oder der elektrisch leitfähige Klebstoff 105 in der Aussparung 109 vor Umwelteinflüssen geschützt sind. Vor einem Andrücken des Anschlusselement 100 wird die Schutzschicht 113 entfernt, so dass die Klebeschicht 111 und der elektrisch leitfähige Klebstoff 105 freigelegt werden.The
Vor einem Verbinden des Anschlusselements 100 mit der Scheibe 101 wird die Schutzschicht 113 entfernt und der elektrisch leitfähige Klebstoff 105 freigelegt. Anschließend wird das Anschlusselement 100 auf die Scheibe 101 angedrückt. Durch die Klebeschicht 111 kann das Anschlusselement 100 mechanisch vorfixiert werden. Anschließend wird das Anschlusselement 100 von der Rückseite erwärmt und durch den Stempel 119 weiter aufgedrückt, so dass sich der elektrisch leitfähige Klebstoff 105 mit der Scheibe verbindet. Auf diese Weise wird eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter 103 und der elektrisch leitfähigen Schicht 121 der Scheibe 101 hergestellt. Die leitende Verbindung ist um den elektrisch leitfähigen Klebstoff 105 herum durch die elektrisch isolierende Schicht 107 geschützt. Die elektrisch isolierende Schicht 107 verstärkt zudem die mechanische Verbindung zwischen dem Anschlusselement 100 und der Scheibe 101. Before the connecting
Wie sich aus vorstehender Erfindungsbeschreibung ergibt, werden durch die gezeigten Anschlusselemente 100 geeignete und haltbare hybride Verbindungssysteme auf Basis leitender und nichtleitender Klebstoffe geschaffen. Durch diesen Aufbau lassen sich sowohl elektrische als auch mechanische Anforderungen an die Verbindung des Anschlusselements mit der Scheibe, insbesondere Glasscheibe 101, erfüllen.As can be seen from the above description of the invention, the
BezugszeichenlisteReference List
- 100100
- Anschlusselementconnection element
- 101101
- Scheibedisc
- 103103
- elektrischer Flachleiterelectrical flat conductor
- 105105
- elektrisch leitfähiger Klebstoffelectrically conductive adhesive
- 107107
- isolierende Vorderseitenschichtinsulating front layer
- 109109
- Aussparungrecess
- 111111
- isolierende Klebeschichtinsulating adhesive layer
- 113113
- Schutzschichtprotective layer
- 115115
- Öffnungopening
- 117117
- isolierender Klebstoffinsulating glue
- 119119
- StempelRubber stamp
- 121121
- leitfähige Schichtconductive layer
- 122122
- Vorderseitefront
- 123123
- AnschlussConnection
- 124124
- Rückseiteback
- 125125
- isolierende Rückseitenschichtinsulating backing layer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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