车窗用玻璃组件的制作方法

本发明涉及一种车窗用玻璃组件，该车窗用玻璃组件通过使在主面形成有预定图案的导电体层的车窗用玻璃板的所述导电体层借助无铅焊料层与连接端子相接合而形成。

背景技术：

在车窗用玻璃板的主面上，为了形成天线用线、用于去除玻璃的雾气的热线，形成有通过银印刷等形成的导电体层。所述导电体层焊接于连接端子的端子座，所述连接端子利用电力线经由线束与各种元件、电源相连接。近年来要求焊接所使用的焊接材料的无铅化，提出了使用对玻璃板施加的应力的影响较小、具有与有铅焊料同等的柔软性且具有铟的无铅焊料，并提出了如下一种车窗用玻璃组件，其使用该焊接材料，通过由彼此之间设有间隔的一对焊料层构成的接合部来使连接端子与导电体层连接在一起(例如专利文献1～4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-096198号公报

专利文献2：日本特表2014-509944号公报

专利文献3：日本特表2016-500575号公报

专利文献4：日本特开2016-052684号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

由于具有铟的无铅焊料具备柔软性，因此，在将所述连接端子焊接于所述导电体层之后，或者在对车窗用玻璃组件进行热循环试验时，玻璃板或所述导电体层不易出现裂纹等不良。另一方面，由电力线等对焊料接合部施加拉伸应力的情况下的接合强度不充分。车窗用玻璃组件不仅需要具有在所述热循环试验中合格的品质，还需要具有在基于“dineniso16750-4-k5.1.2.2节”的热浸试验中合格的品质。其中优选为在由德国汽车工业协会(vda)规定的热浸试验中合格。由vda规定的热浸试验为，将所述焊料接合部放置于105℃的温度环境下，一边对所述导电体层施加14v的电压，一边以10n的载荷将连接于所述连接端子的电力线在相对于玻璃板的主面垂直的方向上拉伸96小时，在标准化的热浸试验中，条件也较为严格。

但是，在具备由具有铟的无铅焊料形成的焊料接合部的车窗用玻璃组件中，难以在所述vda的热浸试验中合格。可以认为其原因在于，具有铟的无铅焊料的熔点较低，为130℃左右，当在105℃这样的温度环境下，对焊料接合部在相对于焊料层垂直的方向上施加拉伸载荷时，因焊料层的蠕变疲劳(对物体施加一定的载荷从而物体伴随着时间发生变形的现象)导致焊料接合部的接合强度劣化。

本发明的课题在于提供如下的车窗用玻璃组件，即，其具备将连接于电力线的连接端子和形成于玻璃板主面的导电体层接合起来的、由具有铟的无铅焊料形成的焊料接合部，通过减轻对连接端子的焊料接合部施加的拉伸应力，能够使该车窗用玻璃组件在由vda规定的热浸试验中合格。

用于解决问题的方案

本发明的车窗用玻璃组件具有：

车窗用玻璃板，其在玻璃板主面形成有预定图案的导电体层；

连接端子，其借助包括第一焊料层和第二焊料层的一对接合部与所述导电体层连接在一起，该第一焊料层和第二焊料层包括含有铟的无铅焊料；以及

电力线，其固定于所述连接端子，

在该车窗用玻璃组件中，所述连接端子具有：

第一接合部，其由金属板构成，该第一接合部借助所述第一焊料层与所述导电体层相接合；

第二接合部，其由金属板构成，该第二接合部借助所述第二焊料层与所述导电体层相接合；

桥部，其由金属板构成，该桥部与所述第一接合部和所述第二接合部相连结，并与所述导电体层隔有间隔；以及

固定部，其将所述电力线固定于所述桥部主面，

所述电力线从所述固定部沿着所述玻璃板主面延伸，

从所述固定部延伸的电力线的起点(即，从所述固定部延伸的电力线的未被固定的部分(非固定部)的前端)位于连结所述第一接合部的中心部和所述第二接合部的中心部的假想线的上方。

由于所述电力线的从所述固定部延伸的部位成为从所述连接端子暴露的构造，因此可能产生从相对于所述桥部垂直的方向拉伸所述电力线的模式。在这种拉伸的模式中，该模式为相对于所述第一焊料层、所述第二焊料层产生最强的拉伸应力的模式。vda的热浸试验也包括从相对于所述桥部垂直的方向拉伸所述电力线的模式。本发明的车窗用玻璃组件具有上述构造，从而能够在vda的热浸试验中合格。

发明的效果

根据本发明，在电力线处于在相对于玻璃板的主面垂直的方向上被拉伸的状态时，施加于连接端子的应力分散开，能够抑制局部地产生较强的应力，因此，能够提供如下的车窗用玻璃组件，即，其具备由具有铟的无铅焊料形成的焊料接合部，能够在由vda规定的热浸试验中合格。

附图说明

图1是说明本发明的车窗用玻璃组件的典型例中的主要部分的图。

图2是详细地说明连接端子的图。

图3是说明连接端子的第一派生例的图。

图4是说明连接端子的第二派生例的图。

图5是说明连接端子的第三派生例的图。

具体实施方式

使用附图来说明本发明的车窗用玻璃组件。图1是说明将本发明的车窗用玻璃组件1的典型例中的电力线固定于连接端子的主要部分的图，图2是详细地说明在所述玻璃组件1中使用的连接端子的典型例的图。图3为说明本发明的范畴内的、连接端子的第一派生例的图，图4为说明本发明的范畴内的、连接端子的第二派生例的图，图5为说明本发明的范畴内的、连接端子的第三派生例的图。

车窗用玻璃组件1具有：车窗用玻璃板2，其在玻璃板主面21形成有预定图案的导电体层3；连接端子5，其借助包括第一焊料层41和第二焊料层42的一对接合部与所述导电体层3连接在一起，该第一焊料层41和第二焊料层42包括含有铟的无铅焊料；以及电力线6，其固定于所述连接端子。

所述连接端子5具有：第一接合部51，其由金属板构成，该第一接合部51借助所述第一焊料层41与所述导电体层3相接合；

第二接合部52，其由金属板构成，该第二接合部52借助所述第二焊料层42与所述导电体层3相接合；

桥部53，其由金属板构成，该桥部53与所述第一接合部51和所述第二接合部52相连结，并与所述导电体层3隔有间隔；以及

固定部54，其将所述电力线固定于所述桥部主面531。

所述电力线6从所述固定部54沿着所述玻璃板主面21延伸，

从所述固定部54延伸的电力线6的起点60位于连结所述第一接合部的中心部71和所述第二接合部的中心部72的假想线7的上方。

在此，上方是指在垂直方向上从玻璃板主面21离开的方向，该垂直方向与所述假想线7相交。在连接端子5中，所述假想线7的宽度设为4mm，并设定所述起点60的位置。

另外，也可以是，为了设为容易在vda的热浸试验中合格的结构，所述起点60位于连结所述第一接合部的中心部71和所述第二接合部的中心部72的假想线7的中点73的上方。在该情况下，中点73的大小设为φ2mm，并设定所述起点60的位置。中点73位于假想线7的中央，在图2～图5中画出表示为以中点73为起点并朝向起点60的方向的箭头。在所述热浸试验中，电线6被向该箭头所指的方向拉伸。

所述玻璃板2具有玻璃板主面21和玻璃板端面22。也可以是，所述玻璃板21具有弯曲形状，以能够作为车窗使用。另外，也可以具有与车辆的形状相应的面积。其厚度没有特别限定，能够在0.3mm～6mm的范围内适当选择。作为形成所述玻璃板2的材料，能够使用由iso16293-1定义的钠钙玻璃。在本发明的玻璃组件1中，即使所述玻璃板2为非强化玻璃，也会满足由vda规定的热浸试验、如在以下实施例中验证的热循环试验。因而，作为所述玻璃板2，也可以使用非强化玻璃。另外，作为所述玻璃板2，也可以是含有所述非强化玻璃的夹层玻璃。另外，作为所述玻璃板2，不仅可以使用非强化玻璃，也可以使用风冷强化玻璃、化学强化玻璃等。此外，在本发明中所说的非强化玻璃是指，通过在炉内加热而被弯曲加工的玻璃板按照炉内的温度曲线冷却从而在玻璃板的表面具有50mpa以下的压缩应力的玻璃板，或者是表面不具有压缩应力的玻璃板。

所述热循环试验优选为，在基于“dineniso16750-4-h5.3.1.2节”的、由德国汽车工业协会(vda)规定的热循环试验中合格。由vda规定的热循环试验为，在将所述焊料接合部放置于-40℃～105℃的温度循环环境下(一共60次循环)，在升温和进行105℃保持的步骤中，对所述导电体层施加14v的电压。

所述导电体层3具有与天线、电热元件等的目的相应的布线图案，并具有与所述连接端子5电连接的汇流条、连接端子部。所述导电体层3适合由银、银合金与玻璃粉的烧结体构成。该烧结体能够利用丝网印刷等方法将所谓的银膏涂布在玻璃板主面21，并经过500～700℃的加热过程而形成，所述银膏包括例如银、银合金的粒子，玻璃粉以及有机油。另外，车窗用玻璃组件1也可以在所述导电体3与玻璃板表面21之间附加地具有黑色等的彩色陶瓷层。彩色陶瓷层适合由颜料与玻璃粉的烧结体构成。该烧结体能够利用丝网印刷等方法将所谓的彩色陶瓷膏涂布于玻璃板主面21，并经过500～700℃的加热过程而形成，所述彩色陶瓷膏包括例如颜料的粒子、玻璃粉以及有机油。

第一焊料层41和第二焊料层42包括含有铟的无铅焊料。该焊料的熔点较低，为115℃～155℃，因此，在玻璃板2为夹层玻璃的情况下尤为优选。其原因在于，容易设定将连接端子5焊接于导电体层3时的加热温度，以防止对作为夹层玻璃的中间膜而使用的pvb等热塑性树脂进行热破坏。考虑到这一点，作为所述无铅焊料，也可以使用熔点为120℃～140℃、更优选为125℃～135℃的无铅焊料。作为所述无铅焊料的例子，能够举出包括含有铟：5～95mass％、锡：5～95mass％、银：0～10mass％、锑：0～10mass％、铜：0～10mass％、锌：0～10mass％、镍：0～10mass％的合金的无铅焊料。另外，作为更优选的例子，能够举出包括含有铟：65～95mass％、锡：5～35mass％、银：0～10mass％、锑：0～3mass％、铜：0～5mass％、锌：0～5mass％、镍：0～5mass％的合金的无铅焊料。

为了使所述导电体层3和所述连接端子5的接合更可靠，所述导电体层3分别与所述第一焊料层41、第二焊料层42的接合面积也可以设为12mm²～48mm²，优选地设为18mm²～36mm²。另外，第一接合部51、第二接合部52的各主面的面积也可以设为12mm²～48mm²，优选地设为18mm²～36mm²。另外，其形状也可以设为矩形，或者只要确保所需的焊料接合面积，则也可以设为椭圆状、圆形、多边形。所述第一焊料层41、第二焊料层42、导电体层3、第一接合部、第二接合部之间的接合通过将从各种热源产生的热向焊料接合部附近供给而达成。作为热源，能够举出以往公知的电烙铁、热风、电阻焊。具体而言，预先使无铅焊料熔融、附着于连接端子5的第一接合部与所述玻璃板主面21相对的一侧和连接端子5的第二接合部的与所述玻璃板主面21相对的一侧。然后，在将连接端子5按压于玻璃板主面的状态下，使烙铁头温度被设定为200～300℃的电烙铁接触、保持于第一接合部的与玻璃板主面相对的一侧的相反侧和第二接合部的与玻璃板主面相对的一侧的相反侧，从而达成接合。

第一接合部51、第二接合部52以及桥部53的各部位由金属板构成。作为所述金属板，能够举出铜、锌、铁、镍、锡、铬、钴或者铬，也可以是由含有两种以上的元素的合金构成的金属板。但是，通常从导电性和加工的容易性的方面来看，期望的是像铜或者黄铜(brass)这样的导电性物质良好且机械加工容易的材料。第一接合部51、第二接合部52以及桥部53的各部位也可以由一片金属板加工而形成。另外，所述连接端子5实质上也可以设为包括第一接合部51、第二接合部52以及桥部53的部位。并且，所述连接端子5也可以设为仅由第一接合部51、第二接合部52、桥部53的部位构成。

另外，在所述桥部53中，桥部主面是指与玻璃板主面21平行或者大致平行的部位，将与玻璃板主面21相对的一侧设为桥部背侧主面，将与所述桥部背侧主面相反的一侧设为桥部表侧主面531。在此，各主面的面积也可以设为96mm²～8mm²，优选地设为72mm²～12mm²。另外，其形状也可以设为矩形或大致矩形。另外，第一接合部51与第二接合部52的间隔也可以设为16mm～4mm，优选地设为12mm～6mm。

所述桥部53具有：顶部530，其具有所述桥部主面；以及桥脚部532，其与所述第一接合部51、第二接合部52相连结。在图1～图5中例示的连接端子5的桥脚部532为从第一接合部51、第二接合部52朝向所述顶部530向倾斜方向去的倾斜构造(即不与玻璃板2的主面平行的构造)。除此之外，所述桥脚部532也可以是从第一接合部51、第二接合部52向相对于玻璃板2的主面垂直的方向去的构造。并且，所述桥部53也可以设为省略了所述桥脚部532的构造。在该情况下，固定部54优选地设于桥部表侧主面531。

第一接合部51、第二接合部52以及桥部53的各部位的厚度有时对热浸试验产生影响。考虑到这一点，各部位的厚度也可以设为0.3mm～2.0mm，优选地设为0.5mm～1.0mm，并且也可以将各部位的厚度设为相同。

用于固定电力线6的固定部54设于桥部53的顶部530的桥部表侧主面531或者与桥部表侧主面531相反的一侧的桥部背侧主面中的任一者。在此，详细说明固定部54设于桥部表侧主面531的情况。对于固定部54设于桥部背侧主面的形态，将另外详细说明。固定部54只要具有能够将电力线6的比起点60靠前方的部分(以下称作[前端部分])固定的程度的大小即可。固定部54的构造除了如图1～图4所示那样的、能够将电力线6的前端部分压接的构造之外，也可以设为通过使用了钎料的钎焊、像电阻焊那样的焊接来固定电力线6的前端部分的构造。

作为能够将电力线6的前端部分压接的构造的代表性的例子，能够举出b状卷曲。电力线6沿着玻璃板主面21延伸。电力线6延伸的方向优选地设为与玻璃板端面22的方向即假想线7正交的方向。作为电力线6的材质，能够举出电阻率较低的铜、铝，但优选为电导性更优异且廉价的铜。另外，作为覆盖绝缘体的例子，只要具有设想的使用温度以上的耐热性即可，能够举出氯乙烯、耐热乙烯。关于电力线的线径，只要设定为设想相对于形成在车窗用玻璃板的主面的热线流过的电流值为电力线的容许电流以下即可。但是，从电力线的柔软性的观点来看，电力线的线径优选为1.25sq(awg：16)～2.0sq(awg：14)。

在车窗用玻璃组件1中，有时因电力线6对所述连接端子5和连接端子5与导电体层3彼此之间的焊料接合部施加拉伸应力。在本发明的玻璃组件1中，电力线6的起点60位于连结所述第一接合部的中心部71和所述第二接合部的中心部72的假想线7的上方，并且电力线6的与所述玻璃板主面21相对的一侧的相反侧61从所述桥部53暴露，因此，所述拉伸应力在起点60的周围产生。因此，施加于连接端子5的应力分散开，能够抑制局部地产生较强的应力。这样，在本发明的玻璃组件1中，连接端子5与导电体层3彼此之间的焊料接合部的、相对于所述拉伸应力的耐久性良好。

接着说明本发明的范畴内的、连接端子的派生例。图3是表示连接端子5的第一派生例的图。与图2的连接端子5的典型例的差异在于如下这一点，即，桥部53在从连接端子5的上方观察时具有一部分被切去的构造。该连接端子5也产生在前文中说明的作用，因此，在使用了该连接端子5的玻璃组件1中，连接端子5与导电体层3彼此之间的焊料接合部的、相对于所述拉伸应力的耐久性良好。

图4是表示连接端子5的第二派生例的图。与图3的连接端子5的第一派生例的差异在于如下这一点，即，固定部54设于桥部背侧主面。电力线6的与玻璃板主面21相对的一侧的相反侧61不面向桥部53，而是从桥部53暴露。该连接端子5也产生如前述说明的作用，因此，在使用了该连接端子5的玻璃组件1中，连接端子5与导电体层3彼此之间的焊料接合部的、相对于所述拉伸应力的耐久性良好。

图5是表示连接端子5的第三派生例的图。与图4的连接端子5的第二派生例的差异在于如下这一点，即，在从连接端子5的上方观察时，具有仅在桥部主面被切去的构造。因而，电力线6的与玻璃板主面21相对的一侧的相反侧61不面向桥部53，而是从桥部53暴露。该连接端子5也产生如前述说明的作用，因此，在使用了该连接端子5的玻璃组件1中，连接端子5与导电体层3彼此之间的焊料接合部的、相对于所述拉伸应力的耐久性良好。

在图4所例示的所述第二派生例中和在图5所例示的所述第三派生例中，作为固定部54，具有能够将电力线6的前端部分压接的构造的固定部。除了能够压接的构造之外，在所述第二派生例、第三派生例中，作为固定部54，也可以设为通过使用了钎料的钎焊、像电阻焊那样的焊接来固定电力线6的前端部分的构造。

实施例

以下通过实施例进一步详细地说明本发明。

实施例1

在利用浮法制造的、由钠钙玻璃构成的玻璃板21(一般的车窗尺寸、2mm厚度；非强化玻璃)的主面，首先通过丝网印刷涂布黑色陶瓷膏并使之干燥，然后，在该黑色陶瓷膏上，通过丝网印刷将银膏涂布成预定的热线电路图案形状并使之干燥。接着，对涂布有黑色陶瓷膏和银膏的玻璃板21进行加热处理，准备了形成有导电体层3的玻璃板2。

准备了具有图2所示的形状的、对实施了镀镍处理的铜金属板进行加工而成的连接端子5。在该连接端子5中，第一接合部51、第二接合部52以及桥部53的各部位的厚度相同，为0.8mm。另外，各部位为矩形，第一接合部51与第二接合部52的间隔为12mm，桥部表侧主面531的面积为36mm²，第一接合部51和第二接合部52的各主面的面积为24mm²。当将第一接合部51和第二接合部52的面向玻璃板主面的一侧的主面设为背面时，两个背面处于相同的水平面，所述桥部表侧主面531与所述水平面为平行关系，所述主面531位于从所述水平面起高度为2mm的位置。

在所述主面531上设有b状卷曲型的固定部54，固定部54的长边方向相对于桥部53的长边方向为垂直的关系，固定部54的长边方向上的起点为桥部53的侧边，固定部54的长边方向上的终点为桥部53的宽度方向上的正中的位置。此外，该正中的位置是指，位于连结所述第一接合部的中心部71和所述第二接合部的中心部72的假想线7的中点73的上方的位置。

当由被2.1mmφ的氯乙烯覆盖的铜线构成的电力线6的铜线露出的部位固定于所述固定部54，连接端子5焊接于导电体层3时，固定部54的长边方向相对于桥部53的长边方向为垂直的关系，所述电力线6被压接成沿着玻璃板主面21延伸。所述电力线6的起点60相当于所述的固定部54的长边方向的终点。另外，所述电力线6的与所述玻璃板主面21相对的一侧的相反侧61从所述桥部53暴露。

在第一接合部51和第二接合部52这两者的背面侧的主面分别焊接有0.2g量的无铅焊料，该无铅焊料包括含有<铟：75mass％、锡：15mass％、银：6mass％、锑：1mass％、铜：1mass％、锌：1mass％、镍：1mass％>的合金。

以焊接于连接端子5的焊料配置于连接端子5与导电体层3之间的方式在基底玻璃上配置连接端子5。接着，经过对连接端子5的通电加热所引起的所述焊料的再次熔融，形成第一焊料层41、第二焊料层42，得到了模拟如下的车窗用玻璃组件1的试样，即，该车窗用玻璃组件1具有借助包括第一焊料层和第二焊料层的一对接合部连接在一起的连接端子。

在本实施例中得到的试样满足由vda规定的热浸试验和热循环试验。

实施例2

将连接端子5设为具有图3所示的形状，除此之外，以与实施例1相同的步骤得到了模拟车窗用玻璃组件1的试样。本实施例中的连接端子5在从连接端子5的上方观察时具有一部分被切去的构造，固定部54的长边方向上的起点和终点位于桥部53的两侧边的位置，除此之外，沿袭实施例1的连接端子5的各部位的大小、位置关系。在本实施例中得到的试样满足由vda规定的热浸试验和热循环试验。

实施例3

将连接端子5设为具有图4所示的形状，除此之外，以与实施例1相同的步骤得到了模拟车窗用玻璃组件1的试样。本实施例中的连接端子5的固定部54设于桥部背侧主面，除此之外，沿袭实施例2的连接端子5的各部位的大小、位置关系。在本实施例中得到的试样满足由vda规定的热浸试验和热循环试验。

实施例4

将连接端子5设为具有图2所示的形状，除此之外，以与实施例1相同的步骤得到了模拟车窗用玻璃组件1的试样。

本实施例中的连接端子5在从连接端子5的上方观察时，从固定部54延伸的电力线6的起点60位于连结所述第一接合部的中心部71和所述第二接合部的中心部72的假想线7的上方，且位于假想线7的线宽的最端部，除此之外，沿袭实施例1的连接端子5的各部位的大小、位置关系。

在本实施例中得到的试样满足由vda规定的热浸试验和热循环试验。

比较例1

准备了如下的连接端子5，即，除了固定部54的长边方向上的起点和终点设为位于桥部53的两侧边并且起点60位于桥部53的侧边之外，沿袭实施例1的连接端子5的各部位的大小、位置关系。并且以与实施例1相同的步骤得到了模拟车窗用玻璃组件1的试样。在本比较例中得到的试样不满足由vda规定的热浸试验。

比较例2

准备了如下的连接端子5，即，除了将固定部54设于桥部背侧主面之外，沿袭实施例1的连接端子5的各部位的大小、位置关系。并且以与实施例1相同的步骤得到了模拟车窗用玻璃组件1的试样。在本比较例中，所述电力线6的与所述玻璃板主面21相对的一侧的相反侧61面向所述桥部53，而不是从桥部53暴露的结构。在本比较例中得到的试样不满足由vda规定的热浸试验。

附图标记说明

1、车窗用玻璃组件；2、车窗用玻璃板；21、玻璃板主面；22、玻璃板端面；3、导电体层；41、第一焊料层；42、第二焊料层；5、连接端子；51、第一接合部；52、第二接合部；53、桥部；530、桥部的顶部；531、桥部表侧主面；532、桥的桥脚部；54、固定部；6、电力线；60、电力线的起点；61、电力线6的与玻璃板主面21相对的一侧的相反侧；7、假想线；71、第一接合部的中心部；72、第二接合部的中心部；73、假想线7的中点。