用于接触衬底上的电传导结构的电连接元件制造技术

技术编号:14824091 阅读:76 留言:0更新日期:2017-03-16 12:26
本发明专利技术涉及一种用于与衬底(6)上的电传导结构(5)进行电接触的电连接元件(1),其包括由不同材料制成的至少两个实心子元件(2,3),其中第一子元件(2)被提供来软焊到电传导结构(5)上,并且第二子元件(3)被提供来连接到连接电缆上,其中第一子元件(2)和第二子元件(3)通过至少一个铆钉(4)而彼此连接在一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电连接元件、带电连接元件的玻璃窗、用于制造连接元件的方法及其使用。
技术介绍
本专利技术尤其涉及一种用于接触电传导结构(例如用于机动车的玻璃窗上的加热导体或天线导体)的电连接元件。电传导结构通过软焊在电连接元件上而连接在车载电气系统上。由于所用材料的不同的热膨胀系数,在制造和操作期间发生机械应力,其拉紧玻璃窗并可能造成玻璃窗破裂。含铅焊料具有高延展性,其可补偿由于塑性变形而发生在电连接元件和玻璃窗之间的机械应力。然而,由于车辆寿命终结指南2000/53/EC的原因,在EC中必须由无铅焊料替换含铅焊料。总地说来,该指南被称为首字母缩略词ELV(车辆寿命终结)。其目的是由于一次性电子器件方面极大的增加而禁止产品中极端有问题的构件。受影响的物质是铅、汞和镉。这尤其涉及在玻璃上的电气应用中的无铅软焊材料的实施和相对应的置换产品的引入。无铅焊料通常显著地减小了延展性,并因此不能在同含铅焊料的相同程度上补偿机械应力。因此尤其在具有无铅软焊化合物的焊料的情况下,必须努力防止机械应力,其通过例如合适的连接元件的材料选择而是可能的。如果衬底(通常是钠钙玻璃)和连接元件的热膨胀系数方面的差异很小,那么只有轻微的机械应力发生。在WO2012/152543A1中,例如,已经提出含铬钢(或不锈钢)作为特别合适的材料,而且其是经济有利的。作为进一步的研究,多件式连接元件也是可能的。这种连接元件由多个实心子元件制成,其由不同的材料制成,其中一个子元件被提供来用于接触玻璃窗,并且另一子元件被提供来用于接触连接电缆。这样,用于接触玻璃窗的子元件的材料可主要考虑合适的热膨胀系数而进行选择。相反,用于接触连接电缆的子元件的材料可考虑其它原则进行选择,例如最佳的电导率或良好的可成形性。子元件必须彼此持久稳定地连接在一起。在这种情况下,本领域中的技术人员首先考虑子元件的焊接。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温度,那么无问题的焊接是不可能的。有时在必然熔化一个子元件的温度下,另一子元件可能已经受损。本专利技术的目的是提供一种多件式电连接元件以及具有这个连接元件的玻璃窗,多件式电连接元件的子元件以改善的方式彼此连接在一起。
技术实现思路
根据本专利技术,本专利技术的目的通过根据独立权利要求1的具有电连接元件的玻璃窗来实现。在从属权利要求中公开了优选实施例。根据本专利技术用于与衬底上的电传导结构进行电接触的电连接元件包括至少两个由不同材料(或不同的材料成分)制成的实心子元件,其中第一子元件被提供来软焊到电传导结构上,并且第二子元件被提供来连接到连接电缆上。第一子元件和第二子元件根据本专利技术通过至少一个铆钉而彼此连接在一起。通过铆钉的连接是持久稳定的,并且对于实心子元件没有进一步的要求。子元件的材料因而可在不考虑其彼此连接的条件下进行选择。因而,具体地说,对于第一子元件,可选择其热膨胀系数与衬底饿热膨胀系数具有可能最小差异的材料,而对于第二子元件,可选择具有可能最高导电率和/或良好的可弯曲性的材料。其它原则无需加以考虑,例如发生在焊接连接的情况下的相似的熔点。这是本专利技术的主要优点。连接元件的子元件根据本专利技术是实心的。这意味着刚性设计,虽然可能具有相当的延展性,但非柔性设计。子元件在成形之后保持在所需的形状和位置。在本专利技术的情况下,非实心的柔性形式,例如传统的电缆或扁平导体不必作为连接元件的子元件加以考虑。在一个优势的实施例中,在第一子元件的材料熔化温度和第二子元件的材料熔化温度之间的差异大于200℃,优选大于300℃,尤其优选大于400℃。对于这种连接元件,根据本专利技术的优点是特别显著的,因为对于这种熔化温度的差异,明显通过焊接的各种连接不再是令人满意可行的。本专利技术还包括具有至少一个电连接元件的玻璃窗,其至少包括:-衬底,-在衬底的区域上的电传导结构,和-至少一个根据本专利技术的连接元件,其中第一子元件通过软焊化合物连接在电传导结构的区域上。第二子元件优选设置在背离衬底的第一子元件的表面上。其是为接触连接电缆而提供的。连接电缆将衬底上的电传导结构连接到外部功能元件上,例如,电源或接收器。为此,连接电缆从连接元件开始被引导远离玻璃窗,优选超出玻璃窗的侧边缘之外。连接电缆原则上可以是本领域中已知的用于与任何电传导结构进行电接触的任何连接电缆,例如扁平导体、多股绞合线导体或实心线导体。在连接元件的第二子元件和连接电缆之间的连接可按照本领域中的技术人员所熟悉的任何方式完成,例如通过软焊、焊接、螺纹、通过电传导粘接剂或插头连接。衬底优选包含玻璃,尤其优选钠钙玻璃。衬底优选是玻璃的玻璃窗,尤其窗户玻璃窗。然而,衬底原则上还可包含其它类型的玻璃,例如石英玻璃、硼硅玻璃或聚合物,优选聚乙烯、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、聚丙烯酸盐、聚酰胺、聚酯合成纤维、和/或其共聚物或混合物。衬底优选是透明或半透明的。衬底优选具有0.5mm至25mm,特别优选1mm至10mm,且最特别优选1.5mm至5mm的厚度。在一个优选实施例中,在衬底的热膨胀系数和第一子元件的热膨胀系数之间的差异小于5×10-6/℃,优选小于3×10-6/℃。通过这种小的差异,可有利地避免由于软焊程序引起的关键的温度应力,并且实现更好的粘接。衬底的热膨胀系数优选是8×10-6/℃至9×10-6/℃。衬底优选包含玻璃,尤其钠钙玻璃,其在0℃至300℃的温度范围内优选具有8.3×10-6/℃至9×10-6/℃的热膨胀系数。在一个有利的实施例中,根据本专利技术的连接元件的第一子元件的热膨胀系数在0℃至300℃的温度范围内是4×10-6/℃至15×10-6/℃,优选9×10-6/℃至13×10-6/℃,尤其优选10×10-6/℃至11.5×10-6/℃,最尤其优选10×10-6/℃至11×10-6/℃,并且尤其10×10-6/℃至10.5×10-6/℃。根据本专利技术的连接元件的第一子元件优选包含至少一种含铁合金。第一子元件特别优选包含至少50重量%至89.5重量%的铁、0重量%至50重量%的镍、0重量%至20重量%的铬、0重量%至20重量%的钴、0重量%至1.5重量%的镁、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%的锰、0重量%至5重量%的钼、0重量%至1重量%的钛、0重量%至1重量%的铌、0重量%至1重量%的钒、0重量%至1重量%的铝和/或0重量%至1重量%的钨。例如,第一子元件可包含铁-镍钴合金,例如科伐尔(FeCoNi),其具有通常大约为5×10-6/℃的热膨胀系数。科伐尔的成分是例如54重量%的铁、29重量%的镍和17重量%的钴。在一个特别优选的实施例中,连接元件的第一子元件包含含铬的钢。含铬的钢,尤其所谓的“不锈钢”或“耐蚀钢”是经济可用的。另外,同许多传统的由例如铜制成的连接元件相比,由含铬钢制成的连接元件还具有高的硬度,其导致有利的连接元件的稳定性。因而,在第二子元件的成形过程中可避免例如扭转。另外,同许多传统的连接元件相比,含铬钢例如由钛制成的连接元件由于较高的热导率而具有改善的可软焊性。第一子元件优选包含含铬钢,其具有大于或等于10.5重量%的铬含量。其它合金本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种具有至少一个电连接元件的玻璃窗,至少包括:‑ 衬底(6),‑ 位于所述衬底(6)的区域上的电传导结构(5),和‑ 至少一个电连接元件(1),其包括至少两个由不同材料制成的实心子元件(2,3),其中所述第一子元件(2)通过软焊化合物(7)连接到所述电传导结构(5)的区域上,并且所述第二子元件(3)被提供来连接到连接电缆上,其中所述第一子元件(2)和所述第二子元件(3)通过至少一个铆钉(4)而彼此连接在一起。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.29 EP 14166290.81.一种具有至少一个电连接元件的玻璃窗,至少包括:-衬底(6),-位于所述衬底(6)的区域上的电传导结构(5),和-至少一个电连接元件(1),其包括至少两个由不同材料制成的实心子元件(2,3),其中所述第一子元件(2)通过软焊化合物(7)连接到所述电传导结构(5)的区域上,并且所述第二子元件(3)被提供来连接到连接电缆上,其中所述第一子元件(2)和所述第二子元件(3)通过至少一个铆钉(4)而彼此连接在一起。2.根据权利要求1所述的玻璃窗,其特征在于,在所述第一子元件(2)的材料熔化温度和所述第二子元件(3)的材料熔化温度之间的差异大于200℃,优选大于300℃,尤其优选大于400℃。3.根据权利要求1或2所述的玻璃窗,其特征在于,所述第一子元件(2)包含至少一种含铁合金。4.根据权利要求3所述的玻璃窗,其特征在于,所述连接元件(2)包含至少一种含铬钢并优选包含至少66.5重量%至89.5重量%的铁、10.5重量%至20重量%的铬、0重量%至1重量%的碳、0重量%至5重量%的镍、0重量%至2重量%的锰、0重量%至2.5重量%的钼、0重量%至2重量%的铌和0重量%至1重量%的钛。5.根据权利要求1至4的其中一项权利要求所述的玻璃窗,其特征在于,所述第二子元件(3)至少包含铜或含铜合金。6.根据权利要求1至5的其中一项权利要求所述的玻璃窗,其特征在于,所述铆钉(4)至少包含铜、黄铜、青铜、铝合金和/或钛,优选铜或含铜合金,或者与所述第一子元件(2)实现成一体。7.根据权利要求1至6的其中一项权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)是以桥的形状来实现的。8.根据权利要求1至7的其中一项权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)的材料厚度为0.1至4mm,优选0....

【专利技术属性】
技术研发人员:K施马尔布赫M拉泰察克B罗伊尔B施奈德
申请(专利权)人:法国圣戈班玻璃厂菲尤汽车电气设备工厂有限两合公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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