EA034685B1 - Панель с электрическим присоединительным элементом и прикрепленным к нему элементом соединения - Google Patents

Панель с электрическим присоединительным элементом и прикрепленным к нему элементом соединения Download PDF

Info

Publication number
EA034685B1
EA034685B1 EA201792377A EA201792377A EA034685B1 EA 034685 B1 EA034685 B1 EA 034685B1 EA 201792377 A EA201792377 A EA 201792377A EA 201792377 A EA201792377 A EA 201792377A EA 034685 B1 EA034685 B1 EA 034685B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
connecting element
substrate
bridge
connection
panel according
Prior art date
Application number
EA201792377A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201792377A1 (ru
Inventor
Катя Вернер
Митя Ратейчак
Бернхард Ройль
Клаус Шмальбух
Original Assignee
Сэн-Гобэн Гласс Франс
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сэн-Гобэн Гласс Франс filed Critical Сэн-Гобэн Гласс Франс
Publication of EA201792377A1 publication Critical patent/EA201792377A1/ru
Publication of EA034685B1 publication Critical patent/EA034685B1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1271—Supports; Mounting means for mounting on windscreens
    • H01Q1/1278—Supports; Mounting means for mounting on windscreens in association with heating wires or layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/02—Soldered or welded connections
    • H01R4/023—Soldered or welded connections between cables or wires and terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/02—Arrangements for de-icing; Arrangements for drying-out ; Arrangements for cooling; Arrangements for preventing corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1271—Supports; Mounting means for mounting on windscreens
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3275—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3283—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle side-mounted antennas, e.g. bumper-mounted, door-mounted
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/59—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/65—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures characterised by the terminal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/02—Soldered or welded connections
    • H01R4/029—Welded connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0235—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections for applying solder
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02—Details
    • H05B3/06—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
    • H05B3/08—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders having electric connections specially adapted for high temperatures
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84—Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/016—Heaters using particular connecting means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относится к панели по меньшей мере с одним электрическим присоединительным элементом, по меньшей мере, содержащей подложку (1), электропроводную структуру (2) на участке подложки (1), мостикообразный электрический присоединительный элемент (3), содержащий участок (3a) мостика и по меньшей мере две ножки (3b) для пайки, которые соединены посредством массы припоя (4) с участком электропроводной структуры (2), и электрический элемент (5) соединения, прикрепленный к присоединительному элементу (3), причем элемент (5) соединения расположен на поверхности (I) участка (3a) мостика, обращенной к подложке (1), или расположен на поверхности (II) участка (3a) мостика, обращенной от подложки (1), и проведен вокруг участка (3a) мостика, так что он прилегает к поверхности (I) участка (3a) мостика, обращенной к подложке (1), причем разность между температурой плавления материала присоединительного элемента (3) и температурой плавления материала элемента (5) соединения составляет более 200°С и причем элемент (5) соединения прикреплен к присоединительному элементу (3) посредством сварного соединения.

Description

Изобретение относится к панели с электрическим присоединительным элементом и прикрепленным к нему элементом соединения, способу ее изготовления и ее применению.
Изобретение относится, в частности, к панели с электрическим присоединительным элементом для транспортных средств с электропроводными структурами, такими как, например, нагревательные проводники или антенные проводники.
Электропроводные структуры обычно снабжены паяными электрическими присоединительными элементами, которые соединяются с бортовой электроникой через элементы соединения. Элементы соединения могут быть гибкими соединительными кабелями, которые прикреплены непосредственно к присоединительному элементу, чаще всего приварены к присоединительному элементу. Как правило, соединительные кабели оснащены стандартным разъемным соединителем. Панели могут быть предварительно изготовлены с присоединительными элементами вместе с элементом соединения. При встраивании в кузов транспортного средства элементы соединения могут тогда соединяться очень просто и с минимальными временными затратами с помощью электрических кабелей с бортовой электроникой, в частности, посредством разъемного соединения.
Такая панель, например, известна из EP 0477069 B1, DE 4439645 C1 или DE 9013380 U1, причем гибкий соединительный кабель выполнен как обычная плоская тканая лента из меди. Однако элемент соединения также может быть выполнен как жесткая деталь, предпочтительно с штекерным язычком, как известно, например, из EP 1488972 A1.
Из-за различных коэффициентов теплового расширения применяемых материалов во время производства и при эксплуатации возникают механические напряжения, которые могут нагружать панели и вызывать поломку панелей.
Традиционные присоединительные элементы выполнены из меди, ввиду хорошей электропроводности. Однако, поскольку коэффициенты теплового расширения меди и стекла сильно различаются, возникают, особенно при пайке в результате нагрева и охлаждения, механические напряжения, которые могут повредить панель или паяное соединение. Обычные содержащие свинец припои обладают высокой пластичностью, что может компенсировать механические напряжения, возникающие между электрическим присоединительным элементом и панелью из-за пластической деформации. Однако на основе директивы для старых автомобилей 2000/53/ЕС, в ЕС содержащие свинец припои должны быть заменены на бессвинцовые припои. Эта директива обозначается в общем аббревиатурой ELV (транспортные средства, находящиеся в конце срока службы). При этом цель состоит в том, чтобы устранить чрезвычайно проблемные компоненты из продуктов в ходе масштабного расширения применения одноразовой электроники. Соответствующими веществами являются свинец, ртуть и кадмий.
Бессвинцовые припои обычно имеют значительно более низкую пластичность и, следовательно, не способны компенсировать механические напряжения в той же степени, что и содержащие свинец припои. В частности, при пайке с бессвинцовыми массами припоя предпринимаются усилия, чтобы избежать механических напряжений, что возможно, например, при подходящем выборе материала присоединительного элемента. Если разница между тепловыми коэффициентами расширения подложки, обычно из натриево-кальциевого стекла, и присоединительного элемента мала, возникают только незначительные механические напряжения.
В качестве особенно подходящего материала для присоединительного элемента в WO 2008/152543 A1 предложены хромсодержащие (или нержавеющие) стали, которые, кроме того, являются преимущественно недорогими. Однако желательно изготавливать прикрепляемый к присоединительному элементу элемент соединения из материала с более высокой проводимостью, особенно из меди.
В WO 2014/079594 A1 предлагается объединить присоединительный элемент с массивным элементом соединения. Тогда материал присоединительного элемента для контактирования с панелью может быть выбран в первую очередь с учетом подходящего коэффициента теплового расширения. Однако материал элемента соединения для контактирования с соединительным кабелем может быть выбран с учетом других критериев, таких как оптимальная электропроводность или хорошая формуемость.
Элемент соединения, выполненный как гибкий соединительный кабель или как массивный жесткий на изгиб элемент, обычно приваривается к присоединительному элементу, причем элемент соединения элемент расположен на верхней стороне присоединительного элемента, обращенной от панели, как видно из вышеупомянутого уровня техники. Однако эта компоновка оказывается проблематичной в отношении механических напряжений, которые возникают, особенно при подключении кабеля к элементу соединения. Растягивающие, рычажные и срезывающие усилия сильно нагружают сварное соединение, что может привести к его повреждению или даже поломке. Соединение особенно восприимчиво тогда, когда для присоединительного элемента и элемента соединения применяются различные материалы, которые невозможно идеально сваривать из-за различающихся температур плавления.
Публикации JP 2004189023 A и JP 2015069893 A раскрывают компоновку, в которой элемент соединения прикреплен на поверхности присоединительного элемента, обращенной к подложке. В JP 2004189023 A элемент соединения вставлен в гнездо присоединительного элемента. В JP 2015069893 A соединение между элементом соединения и присоединительным элементом производится путем обжатия или пайки.
- 1 034685
Поэтому задачей настоящего изобретения является создание улучшенной панели с электрическим присоединительным элементом и прикрепленным к нему элементом соединения, при этом соединение между присоединительным элементом и элементом соединения может выдерживать более высокие нагрузки.
Задача настоящего изобретения решается в соответствии с изобретением с помощью панели с электрическим присоединительным элементом согласно независимому п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.
Соответствующая изобретению панель по меньшей мере с одним электрическим присоединительным элементом содержит, по меньшей мере, подложку, электропроводную структуру на участке подложки, мостикообразный электрический присоединительный элемент, содержащий участок мостика и по меньшей мере две ножки для пайки, которые соединены с участком электропроводной структуры посредством массы припоя и электрический элемент соединения, прикрепленный к присоединительному элементу.
Соответствующий изобретению присоединительный элемент выполнен мостикообразным. Такой присоединительный элемент содержит участок мостика и по меньшей мере две ножки для пайки. Ножки для пайки имеют контактные поверхности, которые контактируют с проводящей структурой через массу припоя. Участок мостика обычно, но не обязательно, выполнен плоским и ориентирован, по существу, параллельно поверхности подложки. Участок мостика не имеет прямого контакта с подложкой, но расположен над подложкой так, что между участком мостика и поверхностью подложки возникает полость. Ножки для пайки продолжаются от двух противоположных сторон участка мостика в направлении к поверхности подложки и, как правило, имеют на своем конце участки, которые являются плоскими и, по существу, параллельными поверхности подложки. Поверхности этих участков, обращенные к подложке, образуют контактные поверхности (или поверхности пайки), которые находятся в контакте с электропроводной структурой на подложке через массу припоя.
Предпочтительным образом элемент соединения выполнен удлиненным и имеет направление расположения, которое не параллельно направлению расположения присоединительного элемента. Направление расположения присоединительного элемента определяется кратчайшим (мыслимым) соединением между обеими ножками для пайки. Особенно предпочтительно направление расположения элемента соединения ориентировано (по существу) перпендикулярно к направлению расположения присоединительного элемента.
Элемент соединения предусмотрен для электрического контактирования, в частности, с помощью электрического кабеля. Этот кабель соединяет электропроводную структуру на подложке с внешним функциональным элементом, например источником напряжения или приемным устройством. Для этого кабель направляется от присоединительного элемента, предпочтительно через боковые кромки панели, в сторону от панели. В принципе, кабель может быть любым соединительным кабелем, который известен специалисту в данной области техники, для электрического контактирования с электропроводной структурой, например, таким как плоский проводник, многожильный провод или провод из массивного проводника. Соединение между элементом соединения и кабелем может происходить любым способом, знакомым специалисту в данной области техники, например посредством пайки, сварки, ввинчивания, с помощью электропроводного клея или разъемного соединения.
Обычно возникающие растягивающие усилия имеют компонент, направленный вверх, то есть направленный от подложки. Если элемент соединения размещен обычным образом на поверхности участка мостика, обращенной от подложки, эти растягивающие усилия действуют непосредственно на соединение между элементом соединения и присоединительным элементом. Это может легко привести к поломке соединения (в частности, так называемому отслаиванию элемента соединения), особенно когда соединение ослаблено, как это происходит, например, при сварном соединении различных материалов. Идея изобретения состоит теперь в том, чтобы вынуждать действовать растягивающие усилия не на обращенной от подложки, а на обращенной к подложке поверхности участка мостика. Изобретатели выявили, что благодаря этому требуемые для разрушения растягивающие усилия заметно увеличиваются. Соответствующее изобретению устройство может, таким образом, выдерживать более высокие силы и является значительно более стабильным, чем обычное.
Изобретение может быть реализовано двумя различными способами.
В первом варианте осуществления элемент соединения прикреплен на поверхности участка мостика, обращенной к подложке.
Во втором варианте осуществления элемент соединения прикреплен на поверхности участка мостика, обращенной от подложки, и проведен вокруг участка мостика так, что он прилегает к поверхности участка мостика, обращенной к подложке. Элемент соединения проходит от поверхности, обращенной от подложки, вокруг боковой кромки участка мостика и вдоль поверхности участка мостика, обращенной к подложке. Предпочтительным образом элемент соединения прилегает ко всей поверхности (полной грани), обращенной к подложке. Это обеспечивает оптимальную стабильность. В принципе, однако, доста- 2 034685 точно, если элемент соединения прилегает только к части поверхности, например, к той кромке, которая противоположна боковой кромке, вокруг которой проведен элемент соединения.
Также возможно сочетание обоих вариантов осуществления, в котором элемент соединения прикреплен к поверхности участка мостика, обращенной от подложки, проведен вокруг участка мостика и не только прилегает к поверхности, обращенной к подложке, но также жестко связан с этой поверхностью, например приварен к ней. Таким образом, может быть достигнута еще более высокая стабильность соединения. Однако вследствие этого изготовление значительно усложняется.
В предпочтительном варианте осуществления элемент соединения соответствующей изобретению панели соединен с электрическим соединительным кабелем, в частности через конец элемента соединения, противолежащий присоединительному элементу.
Масса припоя не содержит свинца в предпочтительном варианте осуществления. Это особенно выгодно в отношении экологической совместимости соответствующей изобретению панели с электрическим соединительным элементом. В контексте изобретения бессвинцовая масса припоя должна пониматься как масса припоя, которая, в соответствии с Директивой EC 2002/95/ЕС Об ограничении применения некоторых опасных веществ в электрических и электронных приборах, содержит долю свинца, меньшую или равную 0,1 мас.%, предпочтительно не содержит свинца.
В случае бессвинцовых масс припоя особенно выгодно выбирать присоединительный элемент и элемент соединения из разных материалов. Так как бессвинцовые массы припоя не могут эффективно компенсировать механические напряжения, предпочтительно согласовывать материал присоединительного элемента с подложкой с учетом коэффициентов теплового расширения, а материал элемента соединения выбирать с учетом хорошей электропроводности. Поскольку соединение, особенно сварное соединение, двух разных материалов слабее, чем соединение одинаковых материалов, эффект повышения стабильности согласно изобретению является особенно выгодным.
В предпочтительном варианте осуществления присоединительный элемент и элемент соединения выполнены из разных материалов. Разница между температурой плавления материала присоединительного элемента и температурой плавления материала элемента соединения в предпочтительном варианте составляет более 200°С, предпочтительно более 300°С, особенно предпочтительно более 400°С. При таких присоединительных элементах соответствующие изобретению преимущества особенно эффективны, поскольку соединение, в частности обычное сварное соединение, особенно восприимчиво к таким различиям в температуре плавления.
В предпочтительном варианте осуществления элемент соединения прикреплен к присоединительному элементу посредством сварного соединения. Это выгодно, поскольку сварное соединение выполняется быстро и экономично и в общем является обычным для соединения присоединительного элемента и элемента соединения, так что не требуется изменять установленные промышленные процессы. Как описано выше, изобретение особенно выгодно в случае сварного соединения различных материалов. Альтернативно, однако, могут быть также выбраны другие методы соединения. Например, присоединительный элемент и элемент соединения могут быть соединены посредством, например, соединения клепкой, соединения пайкой, обжимного соединения или с помощью электропроводного клея. В этих случаях изобретение также обеспечивает стабилизирующий эффект, поскольку уязвимое место соединения менее сильно нагружено растягивающими, срезывающими или рычажными усилиями.
В предпочтительном варианте осуществления элемент соединения представляет собой гибкий соединительный кабель. Гибкий соединительный кабель представляет собой гибкий электропроводный кабель. Соединительный кабель также может быть снабжен жильным наконечником или обжимкой (металлической деталью, обжимаемой вокруг соединительного кабеля), которая соединена с присоединительным элементом.
В предпочтительном варианте осуществления гибкий соединительный кабель выполнен в виде плоской тканой ленты. Плоская тканая лента часто упоминается как плетеный многожильный провод или тканая проволока. В качестве альтернативы соединительный кабель также может быть многожильным проводом, выполненным в виде круглого кабеля, который обычно снабжен полимерной изоляционной оболочкой.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления элемент соединения представляет собой массивную металлическую пластинку. Под массивной металлической пластинкой здесь понимается жесткая металлическая пластинка, которая может быть легко формуемой, но не гибкой. После формования металлическая пластинка остается в желаемой форме и положении.
Элемент соединения, выполненный как гибкий соединительный кабель или как массивная металлическая пластинка, в предпочтительном варианте осуществления выполнен на противолежащем присоединительному элементу конце со стандартным плоским штекером, в частности автомобильным плоским штекером с высотой 0,8 мм и шириной 4,8 мм или 6,3 мм или с высотой 1,2 мм и шириной 9,5 мм. Особенно предпочтительно ширина составляет 6,3 мм, так как это соответствует автомобильным плоским штекерам, обычно используемым в этой области в соответствии с DIN 46244. Плоский штекер обеспечивает простое подключение электрических кабелей к источнику питания. В качестве альтернативы, однако, электрическое контактирование присоединительного элемента также может быть осуще- 3 034685 ствлено с помощью соединения пайкой, сваркой, обжимом, клепкой, или зажимного соединения, или проводящего клея.
Подложка предпочтительно содержит стекло, особенно предпочтительно натриево-кальциевое стекло. Подложка предпочтительно представляет собой стеклянную панель, особенно предпочтительно оконную панель, в частности панель транспортного средства. Подложка может в принципе также содержать другие типы стекла, такие как кварцевое стекло, или боросиликатное стекло, или полимеры, предпочтительно полиэтилен, полипропилен, поликарбонат, полиметилметакрилат, полистирол, полибутадиен, полинитрил, полиэфир, полиуретан, поливинилхлорид, полиакрилат, полиамид, полиэтилентерефталат, и/или сополимеры, или их смеси.
Подложка предпочтительно является прозрачной или полупрозрачной. Подложка предпочтительно имеет толщину от 0,5 до 25 мм, особенно предпочтительно от 1 до 10 мм и наиболее предпочтительно от
1.5 до 5 мм.
В предпочтительном варианте осуществления разница между коэффициентом теплового расширения подложки и коэффициентом теплового расширения присоединительного элемента составляет менее 5х10-6/°С, предпочтительно менее 3х10-6/°С. Благодаря такой малой разнице можно избежать напряжений из-за процесса пайки и достигается лучшая адгезия.
Коэффициент теплового расширения подложки предпочтительно составляет от 8х 10-6/°С до 9х 10-6/°С. Подложка предпочтительно содержит стекло, особенно натриево-кальциевое стекло, которое предпочтительно имеет коэффициент теплового расширения от 8,3х10-6/°С до 9x10-6/°C в температурном диапазоне от 0 до 300°С.
Коэффициент теплового расширения присоединительного элемента составляет в предпочтительном варианте осуществления от 4x10-6/°C до 15х10-6/°С, предпочтительно от 9x10-6/°C до 13х10-6/°С, более предпочтительно от 10х10-6/°С до 11,5х10-6/°С, наиболее предпочтительно от 10х10-6/°С до 11х10-6/°С и особенно предпочтительно от 10х10-6/°С до 10,5х10-6/°С в диапазоне температур от 0 до 300°С.
Присоединительный элемент предпочтительно содержит по меньшей мере один железосодержащий сплав. Присоединительный элемент содержит особенно предпочтительно по меньшей мере от 50 до
89.5 мас.% железа, от 0 до 50 мас.% никеля, от 0 до 20 мас.% хрома, от 0 до 20 мас.% кобальта, от 0 до
1.5 мас.% магния, от 0 до 1 мас.% кремния, от 0 до 1 мас.% углерода, от 0 до 2 мас.% марганца, от 0 до 5 мас.% молибдена, от 0 до 1 мас.% титана, от 0 до 1 мас.% ниобия, от 0 до 1 мас.% ванадия, от 0 до мас.% алюминия и/или от 0 до 1 мас.% вольфрама.
Присоединительный элемент может, например, содержать железо-никель-кобальтовый сплав, такой как ковар (FeCoNi), имеющий коэффициент теплового расширения обычно около 5х10-6/°С. Состав ковара представляет собой, например, 54 мас.% железа, 29 мас.% никеля и 17 мас.% кобальта.
В особенно предпочтительном варианте осуществления присоединительный элемент содержит хромсодержащую сталь. Хромсодержащая, в частности так называемая нержавеющая или не подвергающаяся коррозии сталь, доступна экономичным образом. Кроме того, присоединительные элементы из хромсодержащей стали имеют высокую жесткость по сравнению со многими традиционными присоединительными элементами, например из меди, что приводит к выгодной стабильности присоединительного элемента. Кроме того, хромсодержащая сталь, по сравнению с многими обычными присоединительными элементами, например из титана, имеет улучшенную паяемость, обусловленную более высокой теплопроводностью.
Присоединительный элемент предпочтительно содержит хромсодержащую сталь с долей хрома, которая больше или равна 10,5 мас.%. Другие легирующие компоненты, такие как молибден, марганец или ниобий, приводят к повышенной коррозионной стойкости или измененным механическим свойствам, таким как прочность на растяжение или холодная формуемость.
Присоединительный элемент содержит особенно предпочтительно по меньшей мере от 66,5 до
89.5 мас.% железа, от 10,5 до 20 мас.% хрома, от 0 до 1 мас.% углерода, от 0 до 5 мас.% никеля, от 0 до мас.% марганца, от 0 до 2,5 мас.% молибдена, от 0 до 2 мас.% ниобия и от 0 до 1 мас. % титана. Присоединительный элемент может дополнительно содержать добавки других элементов, включая ванадий, алюминий и азот.
Присоединительный элемент содержит особенно предпочтительно по меньшей мере от 73 до
89,5 мас.% железа, от 10 до 20 мас.% хрома, от 0 до 0,5 мас.% углерода, от 0 до 2,5 мас.% никеля, от 0 до 1 мас.% марганца, от 0 до 1,5 мас.% молибдена, от 0 до 1 мас.% ниобия и от 0 до 1 мас. % титана. Присоединительный элемент может дополнительно содержать добавки других элементов, включая ванадий, алюминий и азот.
Присоединительный элемент содержит, в частности, от 77 до 84 мас.% железа, от 16 до 18,5 мас.% хрома, от 0 до 0,1 мас.% углерода, от 0 до 1 мас.% марганца, от 0 до 1 мас.% ниобия, от 0 до 1,5 мас.% молибдена и от 0 до 1 мас.% титана. Соединительный элемент может дополнительно содержать добавки других элементов, включая ванадий, алюминий и азот.
Особенно подходящими хромсодержащими сталями являются стали с номерами материалов 1.4016, 1.4113, 1.4509 и 1.4510 согласно EN 10 088-2.
- 4 034685
В предпочтительном варианте осуществления элемент соединения содержит медь, например электролитическую медь. Такой элемент соединения имеет преимущественно высокую электропроводность. Кроме того, такой элемент соединения является предпочтительно формуемым, что может быть желательным или необходимым для соединения с соединительным кабелем. Например, элемент соединения может быть снабжен углом, посредством чего можно устанавливать направление соединения соединительного кабеля.
Элемент соединения может также содержать медьсодержащий сплав, такой как латунный или бронзовый сплавы, например нейзильбер или константан.
Элемент соединения предпочтительно имеет электрическое сопротивление от 0,5 до 20 мкОм-см, особенно предпочтительно от 1,0 до 15 мкОм-см, наиболее предпочтительно от 1,5 до 11 мкОм-см.
Элемент соединения содержит особенно предпочтительно от 45,0 до 100 мас.% меди, от 0 до 45 мас.% цинка, от 0 до 15 мас.% олова, от 0 до 30 мас.% никеля и от 0 до 5 мас.% кремния.
Электролитическая медь с номером материала CW004A (ранее 2.0065) и CuZn30 с номером материала CW505L (ранее 2.0265) особенно подходит в качестве материала элемента соединения.
Толщина материала присоединительного элемента предпочтительно составляет от 0,1 до 4 мм, более предпочтительно от 0,2 до 2 мм, особенно предпочтительно 0,4 и 1 мм, например 0,8 мм. То же самое относится к элементу соединения, когда он выполнен как массивная пластинка. Толщина материала предпочтительно является постоянной, что особенно выгодно с точки зрения простоты изготовления элементов.
Размеры присоединительного элемента могут свободно выбираться специалистом в соответствии с требованиями отдельного случая. Присоединительный элемент имеет, например, длину и ширину от 1 до 50 мм. Длина присоединительного элемента предпочтительно составляет от 10 до 30 мм, особенно предпочтительно от 20 до 25 мм. Ширина присоединительного элемента предпочтительно составляет от 1 до 30 мм, особенно предпочтительно от 2 до 10 мм. Присоединительные элементы с этими размерами могут обрабатываться особенно хорошо и особенно подходят для электрического контактирования с проводящими структурами на панелях.
Соответствующая изобретению электропроводная структура предпочтительно имеет толщину слоя от 5 до 40 мкм, более предпочтительно от 5 до 20 мкм, наиболее предпочтительно от 8 до 15 мкм, и в частности от 10 до 12 мкм. Соответствующая изобретению электропроводная структура предпочтительно содержит серебро, особенно предпочтительно частицы серебра и стеклянную фритту.
Масса припоя предпочтительно содержит олово и висмут, индий, цинк, медь, серебро или их составы. Доля олова в соответствующем изобретению составе припоя составляет от 3 до 99,5 мас.%, предпочтительно от 10 до 95,5 мас.%, особенно предпочтительно от 15 до 60 мас.%. Доля висмута, индия, цинка, меди, серебра или их составов составляет в соответствующем изобретению составе припоя от 0,5 до 97 мас.%, предпочтительно от 10 до 67 мас.%, причем доля висмута, индия, цинка, меди или серебра может составлять 0 мас.%. Состав припоя может содержать никель, германий, алюминий или фосфор в количестве от 0 до 5 мас.%. Соответствующий изобретению состав припоя содержит особенно предпочтительно ^40^57^3, 8^0^157^3, Biv9Sn'l0Agl· Bi57Sn42Agb In97Ag3, Sn95,5Ag3,,8Cu0.7. Bir.-Il'b’,. ^33^50^17, Sn77,2In20Ag2,8, Sn95Ag4CU1, Sn99CU1, Sn96,5Ag3,5, Sn96,5Ag3CU0,5, Sn97Ag3 или их смеси.
В предпочтительном варианте масса припоя содержит висмут. Было обнаружено, что масса припоя, содержащая висмут, приводит к особенно хорошей адгезии соответствующего изобретению присоединительного элемента к панели, в результате чего можно избежать повреждения панели. Доля висмута в составе массы припоя предпочтительно составляет от 0,5 до 97 мас.%, особенно предпочтительно от 10 до 67 мас.% и наиболее предпочтительно от 33 до 67 мас.%, в частности от 50 до 60 мас.%. В дополнение к висмуту масса припоя предпочтительно содержит олово и серебро или олово, серебро и медь. В более предпочтительном варианте осуществления масса припоя содержит по меньшей мере от 35 до 69 мас.% висмута, от 30 до 50 мас.% олова, от 1 до 10 мас.% серебра и от 0 до 5 мас.% меди. В особенно предпочтительном варианте осуществления масса припоя содержит по меньшей мере от 49 до 60 мас.% висмута, от 39 до 42 мас.% олова, от 1 до 4 мас.% серебра и от 0 до 3 мас.% меди.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления масса припоя содержит от 90 до 99,5 мас.% олова, предпочтительно от 95 до 99 мас.%, особенно предпочтительно от 93 до 98 мас.%. В дополнение к олову масса припоя предпочтительно содержит от 0,5 до 5 мас.% серебра и от 0 до 5 мас.% меди.
Толщина слоя массы припоя предпочтительно меньше или равна 6,0х10-4 м, особенно предпочтительно менее 3,0х10-4 м.
Масса припоя выходит из зазора между областью пайки присоединительного элемента и электропроводной структурой с шириной выхода предпочтительно менее 1 мм. В предпочтительном варианте осуществления максимальная ширина выхода составляет менее 0,5 мм, и в частности приблизительно 0 мм. Это особенно выгодно в отношении уменьшения механических напряжений в панели, адгезии присоединительного элемента и экономии припоя. Максимальная ширина выхода определяется как расстояние между внешними кромками области пайки и местом перехода массы припоя, в котором масса припоя спадает ниже толщины слоя 50 мкм. Максимальная ширина выхода измеряется после процесса пайки на
- 5 034685 затвердевшей массе припоя. Желательная максимальная ширина выхода достигается подходящим выбором объема массы припоя и перпендикулярного расстояния между присоединительным элементом и электропроводной структурой, что может быть определено с помощью простых опытов. Перпендикулярное расстояние между присоединительным элементом и электропроводной структурой может быть задано соответствующим технологическим инструментом, например инструментом со встроенной прокладкой. Максимальная ширина выхода также может быть отрицательной, то есть отступать в промежуточное пространство, образованное областью пайки электрического присоединительного элемента и электропроводной структуры. В предпочтительном варианте осуществления соответствующей изобретению панели максимальная ширина выхода отступает в вогнутый мениск в промежуточном пространстве, образованном областью пайки электрического присоединительного элемента и электропроводной структуры. Вогнутый мениск формируется, например, путем увеличения перпендикулярного расстояния между прокладкой и проводящей структурой во время процесса пайки, в то время как припой все еще остается жидким. Преимущество заключается в уменьшении механических напряжений в панели, особенно в критической области, которая присутствует при большом переносе массы припоя.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления поверхность пайки присоединительного элемента имеет прокладки. Прокладки предпочтительно выполнены за одно целое с присоединительным элементом, например посредством тиснения или глубокой вытяжки. Прокладки предпочтительно имеют ширину от 0,5х10-4 до 10х10-4 м и высоту от 0,5х10-4 до 5х10-4 м, особенно предпочтительно от 1 χ 10-4 до 3х10-4 м. За счет прокладок получают однородный, равномерный по толщине и равномерно расплавленный слой массы припоя. В результате механические напряжения между присоединительным элементом и панелью могут быть уменьшены, и адгезия присоединительного элемента может быть улучшена. Это особенно выгодно в случае использования бессвинцовых масс припоя, которые ввиду их меньшей пластичности по сравнению с содержащими свинец массами припоя могут немного хуже компенсировать механические напряжения.
В предпочтительном варианте осуществления на обращенной от подложки поверхности присоединительного элемента может быть размещен по меньшей мере один контактный выступ, который служит для контактирования присоединительного элемента с паяльным инструментом во время процесса пайки. Контактный выступ предпочтительно, по меньшей мере, в области контактирования с паяльным инструментом сформирован выпукло-изогнутым. Контактный выступ предпочтительно имеет высоту от 0,1 до 2 мм, особенно предпочтительно от 0,2 до 1 мм. Длина и ширина контактного выступа предпочтительно составляют от 0,1 до 5 мм, наиболее предпочтительно от 0,4 до 3 мм. Контактные выступы предпочтительно выполнены за одно целое с присоединительным элементом, например посредством тиснения или глубокой вытяжки. Для пайки могут использоваться электроды, контактная сторона которых сформирована плоской. Поверхность электрода приводится в контакт с контактным выступом. При этом поверхность электрода расположена параллельно поверхности подложки. Область контакта между поверхностью электрода и контактным выступом образует место пайки. Положение места пайки определяется, таким образом, точкой на выпуклой поверхности контактного выступа, которая имеет наибольшее перпендикулярное расстояние до поверхности подложки. Положение места пайки не зависит от положения паяльного электрода на присоединительном элементе. Это особенно предпочтительно с точки зрения воспроизводимого, равномерного распределения тепла во время процесса пайки. Распределение тепла во время процесса пайки определяется положением, размером, расположением и геометрией контактного выступа.
Присоединительный элемент и/или элемент соединения могут иметь покрытие (смачивающий слой), которое содержит, например, никель, медь, цинк, олово, серебро, золото или сплавы или слои из них, предпочтительно серебро или олово. Это приводит к улучшению смачивания присоединительного элемента массой припоя и к улучшенной адгезии присоединительного элемента. Кроме того, электропроводность присоединительного элемента и элемента соединения может быть увеличена за счет такого покрытия.
В предпочтительном варианте осуществления присоединительный элемент снабжен слоем, способствующим адгезии, предпочтительно из никеля и/или меди, и дополнительно слоем, содержащим серебро. Соответствующий изобретению присоединительный элемент особенно предпочтительно покрыт никелем от 0,1 до 0,3 мкм, затем опционально медью от 0,1 до 10 мкм и затем серебром от 3 до 20 мкм.
Форма электрического присоединительного элемента может образовывать одно или несколько осаждений припоя в промежуточном пространстве между присоединительным элементом и электропроводной структурой. Осаждения припоя и смачивающие свойства припоя на присоединительном элементе предотвращают выступание массы припоя из промежуточного пространства.
Осаждения припоя могут выполняться прямоугольными, округлыми или многоугольными.
Изобретение дополнительно содержит способ изготовления соответствующей изобретению панели, в котором (a) соединяют мостикообразный электрический присоединительный элемент с элементом соединения, (b) наносят массу припоя на контактные поверхности ножек для пайки присоединительного
- 6 034685 элемента, (c) размещают присоединительный элемент с массой припоя на участке электропроводной структуры, которая расположена на участке подложки; и (d) соединяют присоединительный элемент с электропроводной структурой при вводе энергии.
Соединение присоединительного элемента и элемента соединения предпочтительно осуществляется путем сварки, но также может быть выполнено клепкой, обжатием, пайкой, склеиванием или зажимом.
Элемент соединения соединяется с поверхностью участка мостика, обращенной к подложке, или поверхностью, обращенной от подложки. В последнем случае элемент соединения должен проводиться вокруг участка мостика, прежде чем он будет соединяться с электрическим кабелем. Если элемент соединения выполнен массивным, это осуществляется перед этапом (с) способа. Элемент соединения может быть предварительно сформирован уже перед этапом (а) способа или может быть сформирован после этапа (а) или (b) способа. Если элемент соединения выполнен в виде гибкого кабеля, проведение его вокруг участка мостика может осуществляться даже после пайки на этапе (d).
Масса припоя предпочтительно наносится в виде пластинок или сплющенных капель с установленной толщиной слоя, объемом, формой и расположением на присоединительном элементе. Толщина слоя пластинки массы припоя предпочтительно меньше или равна 0,6 мм. Форма пластинки припоя предпочтительно зависит от формы контактной поверхности присоединительного элемента и является, например, прямоугольной, круглой, овальной или прямоугольной со скругленными углами или прямоугольной с полукругами, расположенными на двух противоположных сторонах.
Ввод энергии при электрическом соединении присоединительного элемента и электропроводной структуры предпочтительно осуществляется посредством штамповочной пайки, пайки термодом, пайки паяльником, пайки горячим воздухом, индукционной пайки и/или ультразвуковой сварки.
Электропроводная структура может быть нанесена на подложку известными методами, в частности процессом трафаретной печати.
Изобретение также относится к применению соответствующей изобретению панели в зданиях или в средствах передвижения для движения по земле, по воздуху или по воде, особенно в рельсовых транспортных средствах или автомобилях, предпочтительно в качестве лобового стекла, заднего стекла, бокового стекла и/или стекла крыши, особенно в качестве обогреваемой панели или в качестве панели с антенной функцией.
Изобретение поясняется более подробно со ссылкой на чертежи и примеры выполнения. Чертежи являются схематичным представлением и выполнены не в масштабе. Чертежи никоим образом не ограничивает изобретение. На чертежах показано следующее:
фиг. 1 - покомпонентное изображение варианта осуществления соответствующей изобретению панели с электрическим присоединительным элементом, фиг. 2 - поперечное сечение присоединительного элемента с элементом соединения согласно фиг. 1, фиг. 3 - другое поперечное сечение присоединительного элемента с элементом соединения согласно фиг. 1, фиг. 4 - поперечное сечение другого варианта осуществления соответствующего изобретению присоединительного элемента с элементом соединения, фиг. 5 - блок-схема последовательности операций варианта осуществления соответствующего изобретению способа изготовления, фиг. 6 - блок-схема последовательности операций другого варианта осуществления соответствующего изобретению способа изготовления.
Фиг. 1 показывает соответствующую изобретению панель (в покомпонентном изображении), фиг. 2 показывает сечение вдоль продольной оси соответствующего изобретению присоединительного элемента. Фиг. 3 показывает другое сечение, перпендикулярное к этому, вдоль продольной оси элемента соединения через участок мостика. Панель представляет собой, например, заднее стекло легкового автомобиля и содержит подложку 1, которая представляет собой термически закаленное защитное стекло толщиной 3 мм, изготовленное из натриево-кальциевого стекла. Подложка 1 имеет, например, ширину 150 см и высоту 80 см. На подложке 1 нанесена печатью электропроводная структура 2 в форме структуры нагревательных проводников. Электропроводная структура 2 содержит частицы серебра и стеклянную фритту. В краевой области панели электропроводная структура 2 расширяется до ширины приблизительно 10 мм и образует контактную поверхность для электрического присоединительного элемента 3. Присоединительный элемент 3 служит для электрического контактирования электропроводной структуры 2 с внешним источником питания через соединительный кабель, который не показан. Для наблюдателя вне легкового автомобиля электрическое контактирование скрыто с помощью маскирующей трафаретной печати 6 между электропроводной структурой 2 и подложкой 1.
Присоединительный элемент 3 выполнен мостикообразным и имеет участок 3а мостика и две ножки 3b для пайки, расположенные напротив друг друга. Каждая ножка 3b для пайки имеет плоскую поверхность K на нижней стороне, причем поверхности K обеих ножек 3b для пайки лежат в одной плоскости и образуют контактную поверхность присоединительного элемента 3 для пайки. Контактные поверхности K постоянно электрически и механически соединены с электропроводной структурой 2 через массу 4
- 7 034685 припоя. Масса припоя 4 является бессвинцовой, содержит 57 мас.% висмута, 40 мас.% олова и 3 мас.% серебра и имеет толщину 250 мкм.
Элемент 5 соединения прикреплен к присоединительному элементу 3. Элемент 5 соединения схематично показан как массивная пластинка, но он также может быть выполнен в виде гибкого соединительного кабеля, например плоской тканой ленты.
Присоединительный элемент 3 и элемент 5 соединения имеют толщину материала 0,8 мм. Из элемента 5 соединения, таким образом, можно предпочтительным образом сформировать стандартный автомобильный плоский штекер. Если для элемента 5 соединения используется меньшая толщина материала, то рекомендуется толщина материала, четное кратное значение которой равно 0,8 мм, то есть 0,4 или 0,2 мм, так что посредством складывания может получаться толщина стандартного штекера. Присоединительный элемент 3 имеет, например, длину 24 мм и ширину 4 мм. Элемент 5 соединения имеет, например, ширину 6,3 мм и длину 27 мм.
Чтобы избежать критических механических напряжений вследствие изменений температуры, коэффициент теплового расширения присоединительного элемента 3 соответствует коэффициенту теплового расширения подложки 1. Присоединительный элемент 3 состоит, например, из хромсодержащей стали с номером материала 1.4509 в соответствии с EN 10 088-2 (ThyssenKrupp Nirosta® 4509) с коэффициентом теплового расширения 10,5х10-6/°С в диапазоне температур от 20 до 300°С. Стекла транспортных средств обычно изготавливаются из натриево-кальциевого стекла с коэффициентом теплового расширения приблизительно 9х10-6/°С. Из-за небольшой разницы в коэффициентах теплового расширения можно избежать критических термических напряжений.
Элемент 5 соединения должен имеет высокую электрическую проводимость и хорошую формуемость, что является предпочтительным для контактирования с соединительным кабелем. Поэтому элемент 5 соединения состоит из меди с номером материала CW004A (Cu-ЕТР) с электрическим сопротивлением 1,8 мкОм-см. Элемент 5 соединения также может быть оцинкован для защиты от окисления или покрыт серебром для улучшения электропроводности.
Присоединительный элемент 3 и элемент 5 соединения свариваются вместе. Из-за различных материалов сварное соединение обычно ослабляется. Сталь с номером материала 1.4509 имеет температуру плавления около 1505°С, а медь - около 1083°С. Большая разница в точках плавления приводит к проблемам при сварке. Таким образом, присоединительный элемент 3 должен быть нагрет до очень высокой температуры, чтобы расплавиться. При этом элемент 5 соединения может быть поврежден. Элемент 5 соединения как расплавленная и отожженная медная деталь образует тогда слабое звено в конструкции.
Если бы элемент соединения был расположен на поверхности II (верхней стороне) присоединительного элемента, обращенной от подложки 1, как это было до сих пор принято, то ослабленное соединение могло бы легко привести к отсоединению (отслаиванию) элемента соединения, поскольку растягивающие усилия, прикладываемые, в частности, к элементу соединения, могли бы непосредственно воздействовать на это соединение. Элемент 5 соединения мог бы отделяться от присоединительного элемента 3. Этот эффект может возникать уже при более низких растягивающих усилиях, чем это приемлемо для отрасли транспортных средств.
В отличие от обычных вариантов осуществления, соответствующий изобретению элемент 5 соединения прикреплен (приварен) на поверхности I (нижней стороне) участка 3 a мостика, обращенной к подложке 1, а не на верхней стороне II. Растягивающие усилия, обычно имеющие составляющую силы, направленную вверх (если смотреть от подложки 1), как бы отводятся от участка 3a мостика и поэтому не могут действовать непосредственно на ослабленное соединение. Таким образом, соединение может выдерживать значительно более высокие растягивающие усилия.
Фиг. 4 показывает разрез вдоль продольной оси элемента 5 соединения другого варианта осуществления изобретения. Элемент 5 соединения приварен к поверхности II участка 3a мостика, обращенной от подложки. Оттуда элемент 3 a соединения проходит вокруг первой боковой кромки участка 3 a мостика и вдоль поверхности I, обращенной к подложке, к которой присоединительный элемент 5 прилегает полной площадью. Присоединительный элемент 5 проходит за боковую кромку участка 3a мостика, противоположную первой боковой кромке. Электрический соединительный кабель для подключения к бортовой электронике может быть подключен к концу элемента 5 соединения. Этот вариант осуществления также приводит к тому, что возникающие растягивающие и рычажные усилия прикладываются на поверхности I, что повышает стабильность соединения.
Ввиду проведения элемента 5 соединения вокруг участка 3a мостика, этот вариант осуществления особенно подходит, когда элемент 5 соединения выполнен в виде гибкого кабеля. Однако также могут быть соответственно сформированы массивные элементы 5 соединения.
Фиг. 5 и 6 показывают, соответственно, пример выполнения соответствующего изобретению способа изготовления соответствующей изобретению панели с соответствующим изобретению присоединительным элементом 3. Последовательность этапов процесса следует понимать как пример выполнения, не ограничивающий изобретение. Таким образом, например, также можно элемент 5 соединения соединить с участком 3 a мостика только после размещения массы припоя 4 на контактных поверхностях K.
- 8 034685
Пример 1.
Ряд мостикообразных присоединительных элементов 3 были приварены и зафиксированы в соответствии с изобретением с элементами 5 соединения. Затем к элементу 5 соединения прикладывалось направленное вверх растягивающее усилие 200 Н. То же самое испытание проводили с присоединительными элементами, у которых элемент соединения был прикреплен к верхней стороне II присоединительного элемента 1 обычным образом. Материалы были выбраны в обоих случаях в соответствии с примерами выполнения согласно фиг. 1-3.
В случае обычной компоновки сварное соединение разрушалось в 85% случаев. С помощью соответствующего изобретению устройства разрушение могло быть сведено к 0%.
Пример 2.
Проводили испытание на растяжение на обычных присоединительных элементах и на соответствующих изобретению присоединительных элементах 3. На элементы соединения воздействовало направленное вверх растягивающее усилие, которое постепенно увеличивали до разрушения соединения между присоединительным элементом 3 и элементом 5 соединения. Измеренные значения максимального растягивающего усилия приведены в табл. 1. При этом измеренные значения а и b относятся к присоединительным элементам 3 от разных производителей.
Таблица 1
Выполнение присоединительного элемента 3 с элементом 5 соединения Наблюдавшиеся растягивающие усилия при разрушении соединения
Уровень техники: Элемент 5 соединения приварен на верхней стороне II участка За мостика а: 131 Н - 152 Н Ь: 161 Н - 186 Н
В соответствии с изобретением: Элемент 5 соединения приварен на нижней стороне I участка За мостика а: 433 Н - 448 Н Ь: 386 Н - 399 Н
В соответствии с изобретением: Элемент 5 соединения приварен на верхней стороне II участка За мостика и проведен вокруг участка За мостика с прилеганием к нижней стороне I а: 316 Н - 364 Н Ь: 408 Н - 462 Н
Из результатов измерения можно видеть, что изобретение приводит к увеличению нагрузочной способности в 2-3 раза. Это было неожиданным и непредвиденным для специалиста. То, какой из вариантов осуществления в соответствии с изобретением обеспечивает более высокую нагрузочную способность, зависит от конкретного выполнения присоединительного элемента.
Перечень ссылочных позиций:
(1) подложка;
(2) электропроводная структура;
(3) мостикообразный электрический присоединительный элемент;
(3a) участок мостика элемента 3;
(3b) ножка для пайки элемента 3;
(4) масса припоя;
(5) элемент соединения;
(6) маскирующая печать;
(I) нижняя сторона элемента 3a, обращенная к подложке 1;
(II) верхняя сторона элемента 3 a, обращенная от подложки 1 (K) контактная поверхность элемента 3b.

Claims (14)

1. Панель по меньшей мере с одним электрическим присоединительным элементом, по меньшей мере, содержащая подложку (1), электропроводную структуру (2) на участке подложки (1), мостикообразный электрический присоединительный элемент (3), содержащий участок (3a) мости- 9 034685 ка и по меньшей мере две ножки (3b) для пайки, которые соединены посредством массы припоя (4) с участком электропроводной структуры (2), и электрический элемент (5) соединения, прикрепленный к присоединительному элементу (3), причем элемент (5) соединения расположен на поверхности (I) участка (3a) мостика, обращенной к подложке (1), или на поверхности (II) участка (3a) мостика, обращенной от подложки (1), и проведен вокруг участка (3a) мостика, так что он прилегает к поверхности (I) участка (3a) мостика, обращенной к подложке (1), причем разность между температурой плавления материала присоединительного элемента (3) и температурой плавления материала элемента (5) соединения составляет более 200°С и причем элемент (5) соединения прикреплен к присоединительному элементу (3) посредством сварного соединения.
2. Панель по п.1, причем масса припоя (4) представляет собой бессвинцовую массу припоя.
3. Панель по п.1 или 2, причем разность между температурой плавления материала присоединительного элемента (3) и температурой плавления материала элемента (5) соединения составляет более 300°С, особенно предпочтительно более 400°С.
4. Панель по любому из пп.1-3, причем элемент (5) соединения представляет собой массивную металлическую пластинку.
5. Панель по любому из пп.1-3, причем элемент (5) соединения представляет собой гибкий соединительный кабель, предпочтительно плоскую тканую ленту или круглый кабель.
6. Панель по любому из пп.1-5, причем присоединительный элемент (3) содержит, по меньшей мере, железосодержащий сплав.
7. Панель по п.6, причем присоединительный элемент (3) содержит, по меньшей мере, хромсодержащую сталь и предпочтительно содержит от 66,5 до 89,5 мас.% железа, от 10,5 до 20 мас.% хрома, от 0 до 1 мас.% углерода, от 0 до 5 мас.% никеля, от 0 до 2 мас.% марганца, от 0 до 2,5 мас.% молибдена, от 0 до 2 мас.% ниобия и от 0 до 1 мас.% титана.
8. Панель по любому из пп.1-7, причем элемент (5) соединения содержит, по меньшей мере, медь или содержащий медь сплав.
9. Панель по любому из пп.1-8, причем толщина материала присоединительного элемента (3) составляет от 0,1 до 4 мм, предпочтительно от 0,2 до 2 мм, особенно предпочтительно от 0,4 до 1 мм.
10. Панель по любому из пп.1-9, причем разность между коэффициентом теплового расширения подложки (1) и коэффициентом теплового расширения присоединительного элемента (3) составляет менее 5х10-6/°С, предпочтительно менее 3х10-6/°С.
11. Панель по любому из пп.1-10, причем подложка (1) содержит стекло, предпочтительно натриево-кальциевое стекло.
12. Панель по любому из пп.1-11, причем электропроводная структура (2) содержит, по меньшей мере, серебро, предпочтительно серебряные частицы и стеклянную фритту, и имеет толщину слоя от 5 до 40 мкм.
13. Панель по любому из пп.1-12, представляющая собой остекление здания или средства передвижения для движения по земле, в воздухе или по воде, в частности в рельсовых транспортных средствах или автомобилях, предпочтительно лобовое стекло, заднее стекло, боковое стекло и/или стекло крыши, в частности остекление с обогревом или остекление с антенной функцией.
14. Способ изготовления панели по любому из пп.1-13, в котором:
(a) соединяют мостикообразный электрический присоединительный элемент (3) с элементом (5) соединения посредством сварного соединения, причем элемент (5) соединения располагают на поверхности (I) участка (3a) мостика, обращенной к подложке (1), или на поверхности (II) участка (3a) мостика, обращенной от подложки (1), и проведен вокруг участка (3a) мостика так, что он прилегает к поверхности (I) участка (3a) мостика, обращенной к подложке (1), причем разность между температурой плавления материала присоединительного элемента (3) и температурой плавления материала элемента (5) соединения составляет более 200°С;
(b) наносят массу припоя (4) на контактные поверхности (K) ножек (3b) для пайки присоединительного элемента (3);
(c) размещают присоединительный элемент (3) с массой припоя (4) на участке электропроводной структуры (2), которая нанесена на участке подложки (1); и (d) соединяют присоединительный элемент (3) с электропроводной структурой (2) при вводе энергии.
EA201792377A 2015-05-05 2016-05-01 Панель с электрическим присоединительным элементом и прикрепленным к нему элементом соединения EA034685B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15166354 2015-05-05
PCT/EP2016/059716 WO2016177653A1 (de) 2015-05-05 2016-05-01 Scheibe mit elektrischem anschlusselement und daran angebrachtem verbindungselement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201792377A1 EA201792377A1 (ru) 2018-04-30
EA034685B1 true EA034685B1 (ru) 2020-03-06

Family

ID=53054900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201792377A EA034685B1 (ru) 2015-05-05 2016-05-01 Панель с электрическим присоединительным элементом и прикрепленным к нему элементом соединения

Country Status (13)

Country Link
US (1) US10700408B2 (ru)
EP (1) EP3292737B1 (ru)
JP (1) JP6576467B2 (ru)
KR (1) KR101999468B1 (ru)
CN (1) CN106463845B (ru)
BR (1) BR112017021128A2 (ru)
CA (1) CA2984056C (ru)
EA (1) EA034685B1 (ru)
ES (1) ES2870138T3 (ru)
HU (1) HUE054283T2 (ru)
MX (1) MX368692B (ru)
PL (1) PL3292737T3 (ru)
WO (1) WO2016177653A1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX361114B (es) 2014-04-29 2018-11-28 Saint Gobain Elemento de conexión eléctrica para poner en contacto una estructura conductora de electricidad sobre un sustrato.
WO2016096248A1 (de) 2014-12-16 2016-06-23 Saint-Gobain Glass France Scheibe mit einem elektrischen anschlusselement und einem flexiblen anschlusskabel
GB201704525D0 (en) * 2017-03-22 2017-05-03 Central Glass Co Ltd Vehicle glass window with electrical connector soldered by lead-free solder
JP7239835B2 (ja) 2017-11-07 2023-03-15 セントラル硝子株式会社 車両窓用ガラスアッセンブリー
GB201804624D0 (en) * 2018-03-22 2018-05-09 Central Glass Co Ltd Method of producing a vehicle glass assembly
CN110999534B (zh) * 2018-06-26 2022-11-25 法国圣戈班玻璃厂 具有电连接元件和连接电线的玻璃板

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004189023A (ja) * 2002-12-09 2004-07-08 Asahi Glass Co Ltd 自動車用窓ガラスの端子及びその取付け方法
WO2008137946A1 (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Exatec, Llc Electrical connections for plastic panels having conductive grids
EP2361450A1 (de) * 2008-11-20 2011-08-31 FEW Fahrzeugelektrikwerk GmbH & Co. KG Lötanschluss
WO2012152543A1 (de) * 2011-05-10 2012-11-15 Saint-Gobain Glass France Scheibe mit einem elektrischen anschlusselement
JP2015069893A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 日本板硝子株式会社 端子構造体及び車両用のガラス体

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2644066A (en) 1951-07-05 1953-06-30 Blue Ridge Glass Corp Electrical connector for resistance elements on glass plates
JPS565394U (ru) 1979-06-25 1981-01-17
US4454378A (en) 1982-12-08 1984-06-12 Harvey Hubbell Incorporated Arcuate armored cable
DE9013380U1 (de) 1990-09-21 1990-11-29 SEKURIT SAINT-GOBAIN Deutschland GmbH & Co. KG, 52066 Aachen Stromanschlußelement für eine heizbare Autoglasscheibe
JPH06290855A (ja) 1993-03-30 1994-10-18 Tokai Konetsu Kogyo Co Ltd 炭化珪素質発熱体の端子金具
DE4439645C1 (de) * 1994-11-07 1996-04-11 Sekurit Saint Gobain Deutsch Stromanschlußelement für eine heizbare Autoglasscheibe
WO1997002596A1 (fr) * 1995-06-30 1997-01-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Composant electronique et son procede de fabrication
US5738529A (en) * 1996-02-29 1998-04-14 Methode Electronics, Inc. Cable connector system
US5738534A (en) * 1996-06-25 1998-04-14 Ingles; Gerald J. Multi-function electrical connector
US6027356A (en) * 1999-05-18 2000-02-22 Osram Sylvania Inc. Connector assembly
US6906287B2 (en) * 2001-09-06 2005-06-14 Centre Luxembourgeois De Recherches Pour Le Verre Et La Ceramique S.A. (C.R.V.C.) Connector structure for bus bars in heatable vehicle window
WO2003076239A1 (fr) 2002-03-11 2003-09-18 Nippon Sheet Glass Company, Limited Article de verre assemble au moyen d'une fixation metallique, et structure de joint utilisant ledit article
JP2004104946A (ja) 2002-09-11 2004-04-02 Sumitomo Wiring Syst Ltd バスバー
AU2003302259A1 (en) * 2002-11-28 2004-06-18 Asahi Glass Company, Limited Electrical connection structure for conductor formed on glass surface
GB0302230D0 (en) * 2003-01-30 2003-03-05 Pilkington Plc Vehicular glazing panel
US20070224842A1 (en) * 2004-11-12 2007-09-27 Agc Automotive Americas R&D, Inc. Electrical Connector For A Window Pane Of A Vehicle
FR2921520B1 (fr) * 2007-09-20 2014-03-14 Saint Gobain Element de connexion electrique et vitrage pourvu d'un tel element
DE102007059818B3 (de) * 2007-12-11 2009-04-09 Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg Fensterscheibe mit einem elektrischen Flachanschlusselement
KR100965910B1 (ko) 2008-05-26 2010-06-24 윤상운 중공형 가변 관로 탐사선 및 그 연결 방법
JP5208816B2 (ja) 2009-03-06 2013-06-12 日本板硝子株式会社 端子付ガラス及び端子付ガラス搭載車両
KR101077081B1 (ko) 2011-02-25 2011-10-26 대원전기 주식회사 접지기능을 갖는 아치형 전주근가의 도전성 콘크리트층 매설용 접지선 단자 접속형 접지판
EP3500063B1 (de) * 2011-05-10 2020-09-16 Saint-Gobain Glass France Scheibe mit einem elektrischen anschlusselement
TWI558039B (zh) * 2012-06-06 2016-11-11 法國聖戈本玻璃公司 帶有電連接元件之板、製造彼之方法、及彼之用途
PT2896270T (pt) 2012-09-14 2017-07-13 Saint Gobain Placa de vidro com um elemento de ligação elétrica
PT2923528T (pt) 2012-11-21 2017-04-11 Saint Gobain Placa de vidro com elemento de ligação elétrica e ponte de ligação
AR097558A1 (es) * 2013-10-29 2016-03-23 Saint Gobain Entrepaño con -al menos- dos elementos de conexión eléctrica y un conductor de conexión
MX361114B (es) * 2014-04-29 2018-11-28 Saint Gobain Elemento de conexión eléctrica para poner en contacto una estructura conductora de electricidad sobre un sustrato.
WO2016096248A1 (de) 2014-12-16 2016-06-23 Saint-Gobain Glass France Scheibe mit einem elektrischen anschlusselement und einem flexiblen anschlusskabel
CN112958943B (zh) * 2015-05-15 2022-09-06 安波福技术有限公司 基于铟-锡-银的无铅焊料

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004189023A (ja) * 2002-12-09 2004-07-08 Asahi Glass Co Ltd 自動車用窓ガラスの端子及びその取付け方法
WO2008137946A1 (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Exatec, Llc Electrical connections for plastic panels having conductive grids
EP2361450A1 (de) * 2008-11-20 2011-08-31 FEW Fahrzeugelektrikwerk GmbH & Co. KG Lötanschluss
WO2012152543A1 (de) * 2011-05-10 2012-11-15 Saint-Gobain Glass France Scheibe mit einem elektrischen anschlusselement
JP2015069893A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 日本板硝子株式会社 端子構造体及び車両用のガラス体

Also Published As

Publication number Publication date
US10700408B2 (en) 2020-06-30
JP6576467B2 (ja) 2019-09-18
MX368692B (es) 2019-10-11
EP3292737A1 (de) 2018-03-14
CA2984056C (en) 2020-03-24
KR20170134616A (ko) 2017-12-06
BR112017021128A2 (pt) 2018-07-03
KR101999468B1 (ko) 2019-07-11
ES2870138T3 (es) 2021-10-26
US20180083339A1 (en) 2018-03-22
EA201792377A1 (ru) 2018-04-30
MX2017013923A (es) 2018-01-15
WO2016177653A1 (de) 2016-11-10
CN106463845B (zh) 2020-11-06
PL3292737T3 (pl) 2021-08-02
CA2984056A1 (en) 2016-11-10
JP2018520458A (ja) 2018-07-26
CN106463845A (zh) 2017-02-22
HUE054283T2 (hu) 2021-08-30
EP3292737B1 (de) 2021-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10873143B2 (en) Electrical connection element for contacting an electrically conductive structure on a substrate
US10297929B2 (en) Pane having an electrical connection element
US10292256B2 (en) Pane with an electrical connection element
EA034685B1 (ru) Панель с электрическим присоединительным элементом и прикрепленным к нему элементом соединения
KR101821465B1 (ko) 전기 연결 소자 및 연결 다리를 포함하는 디스크
EA029086B1 (ru) Оконное стекло с электрическим присоединительным элементом и компенсационными пластинками
US10609768B2 (en) Disc having at least two electrical connection elements and connecting conductors
CN107925171B (zh) 电连接件
CA3202914A1 (en) Pane with electric connection element
TW201526754A (zh) 具有至少兩電連接元件及一連接導體的玻璃板

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM