下的焊接接头的稳定性方面是特别有利的。
[0022]连接元件优选具有涂层,特别优选含银涂层或含镍涂层。所述涂层优选具有从2μ m至5 μ m的厚度。特别地,使用镀银或镀镍的连接元件,其具有镀银或镀镍改进的表面质量、传导性和表面的可润湿性。特别地,由不锈钢制造的连接元件优选镀银或镀镍。
[0023]根据本发明的玻璃板可以包括各种形状的连接元件,例如,桥形连接元件,其接触在两个或更多个表面上的导电结构,或者还可以是板形连接元件,其经由连续支承面与导电结构接合。
[0024]连接元件具有至少一个接触面,连接元件在其整个面积上经由该接触面通过无铅焊料与导电结构的一个子区域接合。
[0025]在玻璃板的至少一个子区域中施加导电结构,其优选包含银,特别优选银颗粒和玻璃熔块料。根据本发明的导电结构优选具有从3 μ m至40 μ??,特别优选从5 μ m至20ym,最特别优选从7 μ??至15 μπι,和尤其是从8 μπι至12 μ m的层厚。连接元件在其整个面积上经由接触面与导电结构的一个子区域接合。电接触通过无铅焊料来完成。例如,导电结构可以用于使施加在玻璃板上的线材或涂层接触。导电结构例如以集中导体的形式施加在玻璃板的相对边缘上。经由施加在集中导体上的连接元件可以施加电压,由此电流通过导线或涂层从一个集中导体流向另一个,并加热该玻璃板。可替代这种加热功能地,根据本发明的玻璃板还可与天线导体结合使用或还可想到呈任意其它要求玻璃板的稳定接触的构型。
[0026]无铅焊料从连接元件和导电结构之间的中间空间流出,其中焊料表现为凹的弯月面,并由此形成均匀的焊料槽。这样的均匀焊料槽主要归因于根据本发明的焊料组合物的非常好的润湿性质。均匀焊料槽的形成代表焊接接头的质量标准,因为在此情况下,在连接元件与导电结构之间的间隙中可以呈现焊料的均匀分布。如果焊料以焊珠的形式不均匀地从间隙流出,该焊珠会导致对导电结构的表面的破坏,为了即使在焊料具有不良的润湿性质的情况下,也确保良好的焊接接头,通常大量地使用这些焊料,从而产生高的焊料厚度。然而,焊料跨界的风险也会很大。不仅会出现所描述的焊珠,而且焊料还会在连接元件的端面一路向上凸起直到其上表面,从而连接元件的侧面完全被焊料所包围。然而,这样的焊接接头在温度波动的过程中是极其不稳定的。所以,就焊接接头的稳定性和质量,还有原料的资源节约和成本有效的使用而言,根据本发明的焊料的良好润湿性质是极其有利的。
[0027]电连接元件的形状可以在连接元件和导电结构的中间空间中形成焊料沉积。在连接元件上焊料的焊料沉积和润湿性能防止焊料从中间空间流出。焊料沉积可以实施为矩形、圆滑形或多边形。
[0028]为了获得无铅焊料的均匀层厚,连接元件在其接触面上可以具有间隔件。可以将一个或多个间隔件,优选至少两个间隔件,特别优选至少三个间隔件施加在接触面上。该间隔件优选具有从0.1 mm至3 mm的宽度和从0.05 mm至I mm的高度,特别优选从0.3 mm至I mm的宽度和从0.2 mm至0.4 mm的高度。间隔件在它们的组成上优选地对应于连接元件本身的组成,并且可以以各种形状来实施,例如,作为立方体、角锥体或甚至作为球截体或椭球截体。该间隔件优选与连接元件以一体式(einstueckig)形成,例如,借助于如通过冲制或深冲来重塑具有原始平面的接触面的连接元件。
[0029]无铅焊料的层厚优选少于或等于600 μ m,特别优选少于300 μ m。
[0030]在电连接元件和导电结构的电接合过程中能量的引入优选借助于冲孔、热电极、活塞焊接、微火焰焊接,优选激光焊接、热空气焊接、感应焊接、电阻焊接和/或利用超声波来完成。
[0031]本发明进一步包括用于生产根据本发明的玻璃板的方法,其中首先将无铅焊料施加到连接元件的接触面上。优选地,无铅焊料以小片、球体、锥体、圆柱体或椭球体或甚至以具有固定层厚、体积和形状的这些形体的部分的形式使用,其中设定焊料量从而在焊接操作过程中尽可能地避免焊料流出。在此之后,将导电结构施加到基材的一个区域上,并且连接元件与无铅焊料在导电结构上布置在一起。然后,将连接元件通过焊接与导电结构接合。在焊接操作中,以通常的形式使用无卤素助熔剂(免洗助熔剂)。该助熔剂可以例如容纳在焊料沉积内部,或直接施加到焊料与连接元件或导电结构之间的接触面上。
[0032]优选地,在施加导电结构之前,将黑色印花(Schwarzdruck)施加到玻璃板的边缘区域,从而在安装玻璃板后,其可隐藏连接元件。
[0033]在安装到玻璃板上之后,可以将连接元件与例如由铜制成的板材、绞股线或编织件焊接或皱缩(crimpen),并与车载电气系统接合。
[0034]本发明进一步包括根据本发明的具有导电结构的玻璃板在机动车、建筑玻璃窗或建筑物玻璃窗,尤其是在机动车、轨道车辆、飞行器或海运船舶中的用途。连接元件用于玻璃板的导电结构(举例来说,诸如,加热导体或天线导体)与外部电气系统(举例来说,诸如,放大器、控制单元或电压源)的接合。
[0035]在下文中,通过参照附图详细解释本发明。附图不以任何方式限制本发明。
[0036]它们描绘了:
图1是根据本发明的具有连接元件的玻璃板的实施方案。
[0037]图2是穿过图1的根据本发明具有连接元件的玻璃板的切面A-A’。
[0038]图3是穿过根据现有技术的具有连接元件的玻璃板的切面A-A’。
[0039]图4是根据本发明的玻璃板的替代实施方案。
[0040]图5是根据本发明的无铅焊料组成。
[0041]图6是根据本发明的方法的流程图。
[0042]图1描绘了根据本发明的具有连接元件(3)的玻璃板(I)。将覆盖丝网印刷(5)施加到由钠妈玻璃制成的3 mm厚的热预应力单板安全玻璃制成的基材(I)上。基材(I)具有150 cm的宽度和80 cm的高度,其中连接元件(3)施加在覆盖丝网印刷(5)的区域中的较短侧边缘上。导电结构(2)以加热导体结构的形式施加到基材(I)的表面上。该导电结构含有银颗粒和玻璃熔块料,其中银含量大于90%。导电结构(2)在玻璃板(I)的边缘区域中展宽至10 mm。在这个区域施加将导电结构(2)接合到连接元件(3)的接触面(6)的无铅焊料(4)。在安装到机动车车身中之后,该接触通过覆盖丝网印刷(5)来隐藏。无铅焊料(4)确保了导电结构(2)至连接元件(3)的持久的电和机械连接。无铅焊料(4)通过完全在电连接元件(3)和导电结构(2)之间预先确定的体积和预先确定的形状来布置。该无铅焊料(4)含有60重量%的铟、36.5重量%的锡、2.0重量%的银和1.5重量%的铜。在此示例性无铅焊料(4)的情况中,选择尽可能精确的60.00重量%的铟、36.50重量%的锡、2.00重量%的银和1.50重量%的铜的组成。该无铅焊料(4)具有250 μπι的厚度。电连接元件(3)由不锈钢制成。该电连接元件(3)具有4 mm的宽度和24 mm的长度。令人吃惊的是,根据本发明的无铅焊料(4)与不锈钢连接元件组合的焊接接头具有良好的稳定性和质量。已经证明了即使用相对贫铟焊料(In60Sn36.5Ag2Cul.5),也可以至少得到相对富铟焊料(例如,In65Sn30Ag4.5Cu0.5)在焊接接头的稳定性和质量方面的性质。然而,相对贫铟焊料就原料的资源节约和成本有效的使用而言是有利的。此外,根据本发明的焊料显示了改善的润湿行为(参见图2和图3)。简单降低铟含量,使其被填料如锡所替代是不足够的。因为焊料的各个组分相互作用,随着一种组分改变,也要调适使其它组分的含量,或可能需要不同的或另外的组分以获得相似的性质。因此,在对于新的焊料的探索中,存在大量的变量,因此简单的系列性实验不足以解决这个问题。所提及的焊料组成In60Sn36.5Ag2Cul.5的有利性质对于本领域技术人员来说是令人惊讶和出人意料的。
[0043]图2描绘了穿过依照图1的根据本发明具有连接元件(3)的玻璃板(I)的切面A-A’。无铅焊料(4)从导电结构(2)和连接元件(3)之间的间隙横向流出。根据本发明的无铅焊料(4)因为其非常好的润湿性质形成了凹的弯月面。这样的均匀焊料槽的形成是焊料具有良好的流动和润湿性质这个事实的指示,且因此,即使是在连接元件和导电结构之间的间隙中,也能存在没有空穴形成的均匀分布。使用具有较差润湿性质的焊料,经常会形成焊珠,其可以破坏导电结构;