具有電連接元件的窗玻璃的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有電連接元件的窗玻璃(Scheibe)、其經(jīng)濟且環(huán)保的制造方法，以及其使用。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明特別涉及用于機動車輛的具有電連接元件的窗玻璃，其具有導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，諸如例如加熱導(dǎo)體或天線導(dǎo)體。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)通常通過被軟焊上的電連接元件而連接到機載電氣系統(tǒng)上。由于使用的材料有不同的熱膨脹系數(shù)，在制造和運行期間會出現(xiàn)機械應(yīng)力，其使窗玻璃產(chǎn)生應(yīng)變且使窗玻璃破裂。
[0003]含鉛焊料具有高延展性，其可補償電連接元件和窗玻璃之間由于塑性變形而出現(xiàn)的機械應(yīng)力。但是，因為報廢車輛指令2000/53/EC的原因，在EC內(nèi)，含鉛焊料必須用無鉛焊料代替。指令大體上由首字母縮略詞ELV(報廢車輛)表示。其目標是禁止產(chǎn)品中一次性電子器件的大量增加所產(chǎn)生的極端成問題的成分。受影響的物質(zhì)為鉛、汞和鎘。除了別的之外，這涉及在玻璃上的電氣應(yīng)用中實現(xiàn)無鉛軟焊材料，并且引入對應(yīng)的替代產(chǎn)品。
[0004]已經(jīng)提出許多電連接元件來以無鉛軟焊的方式連接到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上。借助于示例，參照文獻 US 20070224842 AU EP 1942703 A2、TO 2007110610 AU EP 1488972 Al 和 EP2365730 Al。一方面連接元件的形狀和另一方面連接元件的材料關(guān)于避免熱應(yīng)力而起關(guān)鍵作用。
[0005]本發(fā)明的目的是提供具有電連接元件的窗玻璃，其特別適合使用無鉛軟焊材料來進行軟焊，其中避免了窗玻璃中的臨界機械應(yīng)力。此外，提供了其經(jīng)濟且環(huán)保的制造方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的目標通過根據(jù)獨立權(quán)利要求1的具有至少一個電連接元件的窗玻璃來實現(xiàn)。優(yōu)選的實施例根據(jù)從屬權(quán)利要求而顯而易見。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的具有至少一個電連接元件的窗玻璃至少包括以下特征:
-襯底，
-在襯底的區(qū)域上的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，
-在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的區(qū)域上的連接元件，其包括至少含鉻鋼，
其中，連接元件具有卷曲在連接纜周圍的區(qū)域和軟焊區(qū)域，并且其中，軟焊區(qū)域通過無鉛軟焊材料連接到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，電連接元件通過卷曲連接到連接纜上。卷曲連接制造起來簡單、經(jīng)濟且快速，并且可容易自動進行?？杀苊飧叱杀镜念~外的處理步驟，例如，將連接元件軟焊或焊接到連接纜上。同時，在連接元件和連接纜之間提供非常穩(wěn)定的連接。根據(jù)本發(fā)明的具有卷曲區(qū)域(所謂的卷曲部，即，由于卷曲過程而變形的區(qū)域)的連接元件制造起來簡單和經(jīng)濟且實現(xiàn)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的空間節(jié)約的、使用靈活的且牢固穩(wěn)定的電接觸。
[0009]含鉻鋼，特別是所謂的"不銹鋼"或"耐腐蝕鋼"可以經(jīng)濟的方式獲得。與例如由銅制造的許多傳統(tǒng)的連接元件相比，由含鉻鋼制造的連接元件還具有高剛度，這導(dǎo)致卷曲連接有有利的穩(wěn)定性。含鉻鋼具有良好的冷成形能力，因此，其特別適合產(chǎn)生卷曲連接。另外，與許多傳統(tǒng)的連接元件(例如，由鈦制造的那些)相比，含鉻鋼具有改進的軟焊能力，由于導(dǎo)熱性更高。
[0010]提供連接纜來將導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電連接到外部功能元件，例如，功率供應(yīng)或接收器。對此，從連接元件開始，優(yōu)選超過窗玻璃的側(cè)邊緣，連接纜被引導(dǎo)遠離窗玻璃。連接纜在原理上可為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知用于導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的電接觸且適合通過卷曲連接到連接元件(還稱為"卷曲接觸部〃)上的任何連接纜。除了導(dǎo)電芯(內(nèi)部導(dǎo)體)，連接纜可包括絕緣的、優(yōu)選聚合物制成的鞘套，絕緣鞘套優(yōu)選在連接纜的端部區(qū)域中被移除，以實現(xiàn)連接元件和內(nèi)部導(dǎo)體之間的導(dǎo)電連接。
[0011]連接纜的導(dǎo)電芯例如可包括銅、鋁和/或銀或其合金或混合物。導(dǎo)電芯例如可實現(xiàn)為絞線導(dǎo)體或?qū)嵭木€導(dǎo)體。連接纜的導(dǎo)電芯的橫截面取決于根據(jù)本發(fā)明的窗玻璃的應(yīng)用所需要的電流傳輸容量，并且可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員適當?shù)剡x擇。橫截面例如為0.3毫米
2至6毫米2。
[0012]根據(jù)本發(fā)明包括至少含鉻鋼且優(yōu)選由含鉻鋼制成的連接元件優(yōu)選在連接纜的端部區(qū)域中圍繞連接纜的導(dǎo)電芯卷曲，使得在連接元件和連接纜之間形成牢固穩(wěn)定的導(dǎo)電連接。卷曲利用本領(lǐng)域技術(shù)人員本質(zhì)上是已知的適當?shù)木砬ぞ哌M行，例如，卷曲鉗子或卷曲壓機。通常，卷曲工具包括兩個作用點，例如，卷曲鉗子的顎，它們被彼此相反地引導(dǎo)，借助于此，機械壓力施加在連接元件上。連接元件因而塑性變形，并且擠壓在連接元件周圍。
[0013]在根據(jù)本發(fā)明的電連接元件的優(yōu)選的實施例中，軟焊區(qū)域設(shè)置在卷曲區(qū)域的面向通往外部功能元件的連接纜的延伸方向的側(cè)。軟焊區(qū)域和卷曲區(qū)域之間的角度優(yōu)選為120°至180°，特別優(yōu)選為150°至170°。借助于此，可獲得導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的特別節(jié)約空間且穩(wěn)定的電接觸。
[0014]軟焊區(qū)域的面向襯底的表面在連接元件和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間形成接觸表面且通過軟焊材料連接到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上。這里，這表示軟焊區(qū)域和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間的通過軟焊材料得到的直接機械連接。這表示軟焊材料設(shè)置在軟焊區(qū)域和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間，并且因而將軟焊區(qū)域牢固穩(wěn)定地固定在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上。
[0015]在軟焊區(qū)域和卷曲區(qū)域中，連接元件優(yōu)選具有相同材料厚度。關(guān)于連接元件的簡單制造，這是特別有利的，因為連接元件可由單個金屬片材沖壓而成。連接元件的材料厚度優(yōu)選為0.1毫米至2毫米，特別優(yōu)選為0.2毫米至I毫米，非常特別優(yōu)選為0.3毫米至0.5毫米。在材料厚度的這個范圍中，連接元件一方面具有卷曲所需要的冷成形能力。另一方面，在材料厚度的這個范圍中，獲得卷曲連接的有利穩(wěn)定性和在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和連接纜之間的有利電連接。
[0016]軟焊區(qū)域的長度和寬度優(yōu)選為I毫米至O毫米，特別優(yōu)選為2毫米至8毫米，且非常特別優(yōu)選為2.5毫米至5毫米。關(guān)于連接元件的小空間要求和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的有效電接觸，這是特別有利的。
[0017]在優(yōu)選的實施例中，軟焊區(qū)域?qū)崿F(xiàn)為平坦的，這產(chǎn)生平坦接觸表面。但是，軟焊區(qū)域還可具有通過再成形(諸如壓印或深沖壓)引入的區(qū)域，例如，焊料坑、間隔件或接觸隆起。除了再成形區(qū)域，接觸表面優(yōu)選為平坦的。
[0018]軟焊區(qū)域和接觸表面的形狀可根據(jù)單獨的情況的要求而選擇，并且例如可為多邊形、矩形、具有圓形拐角的矩形、卵形、橢圓形或圓形。
[0019]卷曲區(qū)域的長度可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員考慮連接纜的直徑以及可適用的標準而適當?shù)剡x擇，并且例如為2毫米至8毫米或4毫米至5毫米，特別是4.5毫米。關(guān)于連接元件的小空間要求和在連接元件和連接纜之間的穩(wěn)定連接，這是特別有利的。優(yōu)選地，卷曲實現(xiàn)為開放卷曲。因為，在這個情況下，連接纜不必插入全封閉線端套圈(封閉卷曲)中，這種卷曲連接更容易制造且可容易自動進行，并且因此特別適合大規(guī)模制造。卷曲的形狀可例如自由地選擇為B卷曲或O卷曲。
[0020]軟焊區(qū)域可直接連接到連接元件的卷曲區(qū)域。但是，例如具有I毫米至5毫米的長度的過渡區(qū)域可設(shè)置在軟焊區(qū)域和卷曲區(qū)域之間。借助于過渡區(qū)域，增加了連接元件的設(shè)計的靈活性。
[0021]除了卷曲區(qū)域，一個或多個其它區(qū)域可連接到軟焊區(qū)域。例如，另一個區(qū)域可設(shè)置在軟焊區(qū)域的與卷曲區(qū)域相對的側(cè)邊緣上。這種另一個區(qū)域例如可提供來將連接元件連接到安裝支架上。例如，借助于共用的安裝支架，根據(jù)本發(fā)明的多個連接元件可以限定的相對布置而軟焊到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上。
[0022]在有利實施例中，窗玻璃具有兩個至六個根據(jù)本發(fā)明的電連接元件。借助于多個連接元件，實現(xiàn)為加熱導(dǎo)體的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)例如可連接到外部功率供應(yīng)的兩個端子上。借助于多個連接元件，例如可接觸作為導(dǎo)電結(jié)構(gòu)而應(yīng)用在襯底上的不同的天線。由于尺寸小和熱應(yīng)力的減少，根據(jù)本發(fā)明的連接元件特別適合于多個連接元件可設(shè)置在其上的窗玻璃，即使在連接元件之間有很小的距離。連接元件優(yōu)選設(shè)置成排。相鄰的連接元件之間的距離優(yōu)選為5毫米至50毫米，特別優(yōu)選為10毫米至20毫米。從制造技術(shù)觀點和美觀原因，這個布置是有利的。特別地，這個相對布置中的連接元件可例如在軟焊在共用的安裝支架中之前固定。不同的