[发明专利]装有具有改善的焊接区的导电装置的窗玻璃

说明书

本发明涉及由玻璃基板组成的窗玻璃，其至少一部分包含由形成电网络的导电金属膏制成并通过基于锡、银和任选的铜的焊料合金焊接到连接器上的导电轨道组成的与焊接区在同一平面上的导电元件，该窗玻璃包含与焊接区在同一平面上的单一银膏层，该单一层确保导电元件的电接触，电网络的导电金属膏和与焊接区在同一平面上的导电金属膏是具有不同组成的银膏。还描述了制造此类窗玻璃的方法及其在汽车窗玻璃领域中的用途。

本发明涉及包含电连接元件的窗玻璃、其制造方法及其在汽车窗玻璃领域中的用途。

本发明更特别涉及用于机动车辆的窗玻璃，其装配有电功能，如加热或除霜窗玻璃或甚至装配有天线的窗玻璃。在包含加热网络、天线或其它传感器的窗玻璃中，在弯曲和/或回火操作前，在玻璃板表面上沉积一系列狭窄的电阻条（也称为“轨道”），以便在这些成形操作过程中进行该导电组合物的烘烤。该导电膏由银金属和玻璃料（即低熔点玻璃）在有机粘合剂中的糊状悬浮液组成。这些电阻条引向位于窗玻璃边缘附近的更宽的收集条。这些收集条（也称为母线）通常具有与电阻条相同的组成，并以相同的方式同时沉积。

这些条经由焊接到导电膏上的连接器连接到供应电力的系统上。各种元件之间的焊接是这类窗玻璃的制造工艺中的一个关键点。具体而言，由于焊接点处所用材料的热膨胀系数之间的差异，在窗玻璃的制造和处理过程中出现张力，导致窗玻璃被削弱并在窗玻璃中出现裂纹，特别是与所述连接器在同一平面上。

迄今为止采用的焊料合金因为基于铅而特别富有延展性，由此确保在进行制造商规定的电阻测试时不会出现使窗玻璃不适于期望用途的裂纹。欧盟指令目前禁止使用这些铅基合金，在寻找其它焊料合金方面已经进行了大量工作。采用含有锡、银和任选的铜取得了良好的折衷。这些合金不仅具有使其成为良好焊料的性质，还具有通过目前由汽车制造商规定的测试所要求的鲁棒性。

但是，对连接器进行的老化测试，特别是温度循环测试（TCT）的条件倾向于变得更为严格。这些测试的目的是确定窗玻璃是否能够经受连续的快速升温和降温而不被削弱。新的测试方案规定，温度可以在-40℃和+105℃之间变化，这与先前的测试中所用温度范围（其限于90℃）变化较大。循环次数也从10个循环提高到至少60个循环。最后，其中温度提高的测试阶段必须在14 V的电压下进行，这导致附加的局部加热，局部温度可能高达大约120℃。所达到的更高温度导致连接器以及焊料合金的更大热膨胀，由此使整个电连接元件受到更大的应力。

基于锡和银的合金的更大刚度导致应力更多地传递到基底上，以至于在这些更严格的测试后可能出现裂缝或裂纹，使得该窗玻璃不合格。

为了采用无铅连接器和焊料合金的窗玻璃能够通过这些新的核日益严格的测试所设定的标准，已经提出使用具有一定特性（特别是在组成、沉积厚度和电阻率方面）的银膏，加热网络和焊接区的焊丝由该银膏形成。与焊接区在同一平面上，为了确保装有连接器和合金的窗玻璃能够通过这些更严格的测试所设定的标准，已经证明必须使用两个连续的银膏层：第一膏层是连接到电网络上的层，第二层是确保焊接后更好的机械性能的层。这两层由此是叠置的，通常在能够遮蔽该组装件的黑色釉质层上。选择具有特定性质的银膏所施加的限制会导致与该膏剂的特定特性相关的附加成本。

本发明的目的是提出一种廉价的窗玻璃设计，其在使用无铅焊料合金的情况下能够满足制造商或OEM在对抗最严格的TCT测试方面日益严格的要求。

为此，本发明涉及由玻璃基板组成的窗玻璃，其至少一部分包含由形成电网络的导电金属膏制成并通过基于锡、银和任选的铜的焊料合金焊接到连接器上的导电轨道组成的与焊接区在同一平面上的导电元件，该窗玻璃包含与焊接区在同一平面上的单一银膏层，该单一层确保导电元件的电接触，电网络的导电金属膏和与焊接区在同一平面上的导电金属膏是具有不同组成的银膏。

与包含与焊接区在同一平面上的两个叠置的导电金属膏层的现有技术中描述的电连接系统相反，本发明的窗玻璃仅包含单一导电膏层。

由此能够分离一方面整体用于电网络和另一方面用于确保与导电元件电接触的焊接区的导电金属膏。使用特定的导电金属膏随之仅限于焊接区。