用于接觸襯底上的電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的電連接元件制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于與襯底(6)上的電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)(5)進(jìn)行電接觸的電連接元件(1)，其包括由不同材料制成的至少兩個實心子元件(2,3)，其中第一子元件(2)被提供來軟焊到電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)(5)上，并且第二子元件(3)被提供來連接到連接電纜上，其中第一子元件(2)和第二子元件(3)通過至少一個鉚釘(4)而彼此連接在一起。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種電連接元件、帶電連接元件的玻璃窗、用于制造連接元件的方法及其使用。
技術(shù)介紹
本專利技術(shù)尤其涉及一種用于接觸電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)(例如用于機(jī)動車的玻璃窗上的加熱導(dǎo)體或天線導(dǎo)體)的電連接元件。電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)通過軟焊在電連接元件上而連接在車載電氣系統(tǒng)上。由于所用材料的不同的熱膨脹系數(shù)，在制造和操作期間發(fā)生機(jī)械應(yīng)力，其拉緊玻璃窗并可能造成玻璃窗破裂。含鉛焊料具有高延展性，其可補(bǔ)償由于塑性變形而發(fā)生在電連接元件和玻璃窗之間的機(jī)械應(yīng)力。然而，由于車輛壽命終結(jié)指南2000/53/EC的原因，在EC中必須由無鉛焊料替換含鉛焊料?？偟卣f來，該指南被稱為首字母縮略詞ELV(車輛壽命終結(jié))。其目的是由于一次性電子器件方面極大的增加而禁止產(chǎn)品中極端有問題的構(gòu)件。受影響的物質(zhì)是鉛、汞和鎘。這尤其涉及在玻璃上的電氣應(yīng)用中的無鉛軟焊材料的實施和相對應(yīng)的置換產(chǎn)品的引入。無鉛焊料通常顯著地減小了延展性，并因此不能在同含鉛焊料的相同程度上補(bǔ)償機(jī)械應(yīng)力。因此尤其在具有無鉛軟焊化合物的焊料的情況下，必須努力防止機(jī)械應(yīng)力，其通過例如合適的連接元件的材料選擇而是可能的。如果襯底(通常是鈉鈣玻璃)和連接元件的熱膨脹系數(shù)方面的差異很小，那么只有輕微的機(jī)械應(yīng)力發(fā)生。在WO2012/152543A1中，例如，已經(jīng)提出含鉻鋼(或不銹鋼)作為特別合適的材料，而且其是經(jīng)濟(jì)有利的。作為進(jìn)一步的研究，多件式連接元件也是可能的。這種連接元件由多個實心子元件制成，其由不同的材料制成，其中一個子元件被提供來用于接觸玻璃窗，并且另一子元件被提供來用于接觸連接電纜。這樣，用于接觸玻璃窗的子元件的材料可主要考慮合適的熱膨脹系數(shù)而進(jìn)行選擇。相反，用于接觸連接電纜的子元件的材料可考慮其它原則進(jìn)行選擇，例如最佳的電導(dǎo)率或良好的可成形性。子元件必須彼此持久穩(wěn)定地連接在一起。在這種情況下，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員首先考慮子元件的焊接。然而，如果子元件由于其不同的材料而具有非常不同的熔化溫度，那么無問題的焊接是不可能的。有時在必然熔化一個子元件的溫度下，另一子元件可能已經(jīng)受損。本專利技術(shù)的目的是提供一種多件式電連接元件以及具有這個連接元件的玻璃窗，多件式電連接元件的子元件以改善的方式彼此連接在一起。
技術(shù)實現(xiàn)思路
根據(jù)本專利技術(shù)，本專利技術(shù)的目的通過根據(jù)獨立權(quán)利要求1的具有電連接元件的玻璃窗來實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中公開了優(yōu)選實施例。根據(jù)本專利技術(shù)用于與襯底上的電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行電接觸的電連接元件包括至少兩個由不同材料(或不同的材料成分)制成的實心子元件，其中第一子元件被提供來軟焊到電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)上，并且第二子元件被提供來連接到連接電纜上。第一子元件和第二子元件根據(jù)本專利技術(shù)通過至少一個鉚釘而彼此連接在一起。通過鉚釘?shù)倪B接是持久穩(wěn)定的，并且對于實心子元件沒有進(jìn)一步的要求。子元件的材料因而可在不考慮其彼此連接的條件下進(jìn)行選擇。因而，具體地說，對于第一子元件，可選擇其熱膨脹系數(shù)與襯底餓熱膨脹系數(shù)具有可能最小差異的材料，而對于第二子元件，可選擇具有可能最高導(dǎo)電率和/或良好的可彎曲性的材料。其它原則無需加以考慮，例如發(fā)生在焊接連接的情況下的相似的熔點。這是本專利技術(shù)的主要優(yōu)點。連接元件的子元件根據(jù)本專利技術(shù)是實心的。這意味著剛性設(shè)計，雖然可能具有相當(dāng)?shù)难诱剐裕侨嵝栽O(shè)計。子元件在成形之后保持在所需的形狀和位置。在本專利技術(shù)的情況下，非實心的柔性形式，例如傳統(tǒng)的電纜或扁平導(dǎo)體不必作為連接元件的子元件加以考慮。在一個優(yōu)勢的實施例中，在第一子元件的材料熔化溫度和第二子元件的材料熔化溫度之間的差異大于200℃，優(yōu)選大于300℃，尤其優(yōu)選大于400℃。對于這種連接元件，根據(jù)本專利技術(shù)的優(yōu)點是特別顯著的，因為對于這種熔化溫度的差異，明顯通過焊接的各種連接不再是令人滿意可行的。本專利技術(shù)還包括具有至少一個電連接元件的玻璃窗，其至少包括：-襯底，-在襯底的區(qū)域上的電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)，和-至少一個根據(jù)本專利技術(shù)的連接元件，其中第一子元件通過軟焊化合物連接在電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的區(qū)域上。第二子元件優(yōu)選設(shè)置在背離襯底的第一子元件的表面上。其是為接觸連接電纜而提供的。連接電纜將襯底上的電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)連接到外部功能元件上，例如，電源或接收器。為此，連接電纜從連接元件開始被引導(dǎo)遠(yuǎn)離玻璃窗，優(yōu)選超出玻璃窗的側(cè)邊緣之外。連接電纜原則上可以是本領(lǐng)域中已知的用于與任何電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行電接觸的任何連接電纜，例如扁平導(dǎo)體、多股絞合線導(dǎo)體或?qū)嵭木€導(dǎo)體。在連接元件的第二子元件和連接電纜之間的連接可按照本領(lǐng)域中的技術(shù)人員所熟悉的任何方式完成，例如通過軟焊、焊接、螺紋、通過電傳導(dǎo)粘接劑或插頭連接。襯底優(yōu)選包含玻璃，尤其優(yōu)選鈉鈣玻璃。襯底優(yōu)選是玻璃的玻璃窗，尤其窗戶玻璃窗。然而，襯底原則上還可包含其它類型的玻璃，例如石英玻璃、硼硅玻璃或聚合物，優(yōu)選聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚腈、聚脂、聚氨基甲酸脂、聚氯乙烯、聚丙烯酸鹽、聚酰胺、聚酯合成纖維、和/或其共聚物或混合物。襯底優(yōu)選是透明或半透明的。襯底優(yōu)選具有0.5mm至25mm，特別優(yōu)選1mm至10mm，且最特別優(yōu)選1.5mm至5mm的厚度。在一個優(yōu)選實施例中，在襯底的熱膨脹系數(shù)和第一子元件的熱膨脹系數(shù)之間的差異小于5×10-6/℃，優(yōu)選小于3×10-6/℃。通過這種小的差異，可有利地避免由于軟焊程序引起的關(guān)鍵的溫度應(yīng)力，并且實現(xiàn)更好的粘接。襯底的熱膨脹系數(shù)優(yōu)選是8×10-6/℃至9×10-6/℃。襯底優(yōu)選包含玻璃，尤其鈉鈣玻璃，其在0℃至300℃的溫度范圍內(nèi)優(yōu)選具有8.3×10-6/℃至9×10-6/℃的熱膨脹系數(shù)。在一個有利的實施例中，根據(jù)本專利技術(shù)的連接元件的第一子元件的熱膨脹系數(shù)在0℃至300℃的溫度范圍內(nèi)是4×10-6/℃至15×10-6/℃，優(yōu)選9×10-6/℃至13×10-6/℃，尤其優(yōu)選10×10-6/℃至11.5×10-6/℃，最尤其優(yōu)選10×10-6/℃至11×10-6/℃，并且尤其10×10-6/℃至10.5×10-6/℃。根據(jù)本專利技術(shù)的連接元件的第一子元件優(yōu)選包含至少一種含鐵合金。第一子元件特別優(yōu)選包含至少50重量%至89.5重量%的鐵、0重量%至50重量%的鎳、0重量%至20重量%的鉻、0重量%至20重量%的鈷、0重量%至1.5重量%的鎂、0重量%至1重量%的硅、0重量%至1重量%的碳、0重量%至2重量%的錳、0重量%至5重量%的鉬、0重量%至1重量%的鈦、0重量%至1重量%的鈮、0重量%至1重量%的釩、0重量%至1重量%的鋁和/或0重量%至1重量%的鎢。例如，第一子元件可包含鐵-鎳鈷合金，例如科伐爾(FeCoNi)，其具有通常大約為5×10-6/℃的熱膨脹系數(shù)?？品柕某煞质抢?4重量%的鐵、29重量%的鎳和17重量%的鈷。在一個特別優(yōu)選的實施例中，連接元件的第一子元件包含含鉻的鋼。含鉻的鋼，尤其所謂的“不銹鋼”或“耐蝕鋼”是經(jīng)濟(jì)可用的。另外，同許多傳統(tǒng)的由例如銅制成的連接元件相比，由含鉻鋼制成的連接元件還具有高的硬度，其導(dǎo)致有利的連接元件的穩(wěn)定性。因而，在第二子元件的成形過程中可避免例如扭轉(zhuǎn)。另外，同許多傳統(tǒng)的連接元件相比，含鉻鋼例如由鈦制成的連接元件由于較高的熱導(dǎo)率而具有改善的可軟焊性。第一子元件優(yōu)選包含含鉻鋼，其具有大于或等于10.5重量%的鉻含量。其它合金本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種具有至少一個電連接元件的玻璃窗，至少包括：??襯底(6)，??位于所述襯底(6)的區(qū)域上的電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)(5)，和??至少一個電連接元件(1)，其包括至少兩個由不同材料制成的實心子元件(2,3)，其中所述第一子元件(2)通過軟焊化合物(7)連接到所述電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)(5)的區(qū)域上，并且所述第二子元件(3)被提供來連接到連接電纜上，其中所述第一子元件(2)和所述第二子元件(3)通過至少一個鉚釘(4)而彼此連接在一起。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.04.29 EP 14166290.81.一種具有至少一個電連接元件的玻璃窗，至少包括：-襯底(6)，-位于所述襯底(6)的區(qū)域上的電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)(5)，和-至少一個電連接元件(1)，其包括至少兩個由不同材料制成的實心子元件(2,3)，其中所述第一子元件(2)通過軟焊化合物(7)連接到所述電傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)(5)的區(qū)域上，并且所述第二子元件(3)被提供來連接到連接電纜上，其中所述第一子元件(2)和所述第二子元件(3)通過至少一個鉚釘(4)而彼此連接在一起。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃窗，其特征在于，在所述第一子元件(2)的材料熔化溫度和所述第二子元件(3)的材料熔化溫度之間的差異大于200℃，優(yōu)選大于300℃，尤其優(yōu)選大于400℃。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的玻璃窗，其特征在于，所述第一子元件(2)包含至少一種含鐵合金。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的玻璃窗，其特征在于，所述連接元件(2)包含至少一種含鉻鋼并優(yōu)選包含至少66.5重量%至89.5重量%的鐵、10.5重量%至20重量%的鉻、0重量%至1重量%的碳、0重量%至5重量%的鎳、0重量%至2重量%的錳、0重量%至2.5重量%的鉬、0重量%至2重量%的鈮和0重量%至1重量%的鈦。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的其中一項權(quán)利要求所述的玻璃窗，其特征在于，所述第二子元件(3)至少包含銅或含銅合金。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5的其中一項權(quán)利要求所述的玻璃窗，其特征在于，所述鉚釘(4)至少包含銅、黃銅、青銅、鋁合金和/或鈦，優(yōu)選銅或含銅合金，或者與所述第一子元件(2)實現(xiàn)成一體。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6的其中一項權(quán)利要求所述的玻璃窗，其特征在于，所述第一子元件(2)或所述第二子元件(3)是以橋的形狀來實現(xiàn)的。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7的其中一項權(quán)利要求所述的玻璃窗，其特征在于，所述第一子元件(2)和所述第二子元件(3)的材料厚度為0.1至4mm，優(yōu)選0....

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：K施馬爾布赫，M拉泰察克，B羅伊爾，B施奈德，
申請(專利權(quán))人：法國圣戈班玻璃廠，菲尤汽車電氣設(shè)備工廠有限兩合公司，
類型：發(fā)明
國別省市：法國;FR