[發明專利]帶有電連接元件和補償器板的窗玻璃

有效

• 申請號: 201380060817.1
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN104782225B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: M.拉泰察克;B.羅伊爾;K.施馬爾布赫
• 申請（專利權）人: 法國圣戈班玻璃廠
• 主分類號: H05B3/84
• 分類號: H05B3/84
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 劉維升,楊思捷

本發明涉及帶有電連接元件的窗玻璃、用于其制備的經濟且環境友好的方法及其用途。

本發明進一步涉及帶有導電結構例如加熱導體或天線導體的用于機動車的帶有電連接元件的窗玻璃。所述導電結構通過焊接上的電連接元件與車載電氣系統常規連接。由于使用的材料的不同熱膨脹系數，在制備和操作過程中發生機械應力使得窗玻璃應變和可造成窗玻璃斷裂。

含鉛的焊劑具有高延展性，其可補償電連接元件和窗玻璃之間由塑性變形造成的機械應力。然而，由于End?of?Life?Vehicles?Directive?2000/53/EC，在EC中含鉛焊劑必須被不含鉛焊劑代替。概括而言，所述導則用縮寫ELV(End?of?Life?Vehicles)表示。其目的在于禁止來自可丟棄性電子設備大量增加產生的產品的非常有問題的組件。受影響的物質是鉛、汞、鎘和鉻。特別地，這涉及無鉛焊劑在玻璃上的電子應用中的實施和引入相應的替代產品。

然而，例如EP?2?339?894?A1和WO?2000058051中公開的先前已知的無鉛焊料由于其低的延展性而不能將機械應力補償到與鉛一樣的程度。然而，常規的含銅連接元件具有比玻璃更大的熱膨脹系數?(CTE(銅)?=?16.8?x?10^-6/℃)，由此在銅熱膨脹時發生對玻璃的損害。為此，優選與無鉛焊料結合使用具有低的熱膨脹系數的，優選鈉鈣玻璃數量級的(對于0?℃?-?320?℃為8.3?x?10^-6/℃)連接元件。該類連接元件在加熱時很難膨脹和補償形成的應力。

EP?1?942?703?A2公開了機動車窗玻璃上的電連接元件，其中窗玻璃與電連接元件之間的熱膨脹系數差為<?5?x?10^-6/℃和所述連接元件主要含有鈦。為了能夠具有足夠的機械穩定性和可加工性，建議使用過量焊料。所述過量焊料由連接元件與導電結構之間的中間空間流出。所述過量焊料在所述玻璃窗玻璃中造成高的機械應力。這些機械應力最終導致窗玻璃斷裂。而且，鈦難以焊接。這導致連接元件在窗玻璃上較差的粘附性。另外，所述連接元件必須通過導電材料例如銅可能通過焊接與車載電氣系統連接。鈦難以焊接。

EP?2?408?260?A1描述了鐵-鎳合金或鐵-鎳-鈷合金，例如Kovar?或Invar的用途，其具有低的熱膨脹系數(CTE)。Kovar?(CTE?=?5?x?10^-6/℃)與Invar?(取決于組成CTE低至0.55?x?10^-6/℃)都具有比鈉鈣玻璃更低的CTE和都可補償機械應力。Invar具有如此低的熱膨脹系數以至于發生這些機械應力的過度補償。這在玻璃中導致壓應力或在合金中導致拉伸應力，然而，其分類為非臨界的（unkritisch）。

與含鉛焊料一起使用的由銅制成的至今常規連接元件由于其高的膨脹系數所以不適合用于用已知的無鉛焊料焊接在玻璃上。盡管由鐵或鈦制成的連接元件具有更低的膨脹系數和與無鉛焊料相容；然而，這些材料基本上更加難以再成型。由此，用于制備所述連接元件必需的工具的使用壽命減少，這導致生產成本增加。另外，在改變所述連接元件的材料和形狀的情況下，焊接過程的基礎條件必須始終重新變化。不同的連接元件相對于牽拉力也具有不同的機械穩健性。由此將需要標準化以確保一致的機械穩定性和均一的焊接行為。

本發明的目的是提供帶有電連接元件的窗玻璃以及用于其制備的經濟且環境友好的方法，其中避免了所述窗玻璃中的臨界機械應力和所述制造方法通過所述焊接過程的標準化而簡化，使得與所述連接元件的材料和形狀無關。

本發明的目的根據本發明通過帶有連接元件的窗玻璃、其制備方法及根據獨立權利要求1、13和14的其用途得以實現。優選的實施方案由從屬權利要求顯而易見。

本發明的目的根據本發明通過具有至少一個帶有補償器板的連接元件的窗玻璃得以實現。所述窗玻璃包含在所述基材的至少一個子區域上具有導電結構的至少一個基材、在所述導電結構的至少一個子區域上的至少一個補償器板、在所述補償器板的至少一個子區域上的至少一個電連接元件以及無鉛焊料，該無鉛焊料通過至少一個接觸面將所述補償器板連接到所述導電結構的至少一個子區域上。所述基材與所述補償器板的熱膨脹系數的差值小于5?x?10^-6/℃，和所述連接元件含有銅。