[0001] Die Erfindung betrifft eine Scheibe mit mindestens zwei elektrischen Anschlusselementen
und einem Verbindungsleiter, ein wirtschaftliches und umweltfreundliches Verfahren
zu deren Herstellung und deren Verwendung.
[0002] Die Erfindung betrifft weiter eine Scheibe mit mindestens zwei elektrischen Anschlusselementen
und einem Verbindungsleiter für Fahrzeuge mit elektrisch leitfähigen Strukturen wie
beispielsweise Heizleiter oder Antennenleiter. Die elektrisch leitfähigen Strukturen
sind üblicherweise über angelötete elektrische Anschlusselemente mit der Bordelektrik
verbunden.
[0003] Im modernen Fahrzeugbau gewinnt ein optisch ansprechendes Design der Verglasungselemente
immer mehr an Bedeutung, so wird beispielsweise angestrebt die transparente Fläche
der Verglasungen zu maximieren. Der üblicherweise am Rand der Verglasung aufgebrachte
nicht transparente Schwarzdruck dient dazu die Verklebung der Scheibe mit der Karosserie
sowie die Sammelleiter zu kaschieren. Um den Anteil des Schwarzdrucks möglichst gering
zu halten sind somit die Breite der Sammelleiter und die Klebefläche zu minimieren.
Eine geringere Breite der Sammelleiter hat jedoch eine reduzierte Stromtragfähigkeit
zur Folge, da der Leitungsquerschnitt bei gleichbleibender Dicke der Sammelleiter
ebenfalls reduziert wird. Somit kann eine ausreichende Heizleistung der Heizelemente
nicht mehr gewährleistet werden. Eine einfache Kontaktierung mit den zuvor beschriebenen
Anschlusselementen ist in diesem Fall nicht mehr ausreichend.
[0004] Bei zu geringer Stromtragfähigkeit der Sammelleiter kann nach dem Stand der Technik
ein zusätzlicher Verbindungsleiter zur Erhöhung der Heizleistung verwendet werden.
Dieser Verbindungsleiter wird auf dem Sammelleiter angebracht und in regelmäßigen
Abständen mit diesem elektrisch leitfähig verbunden.
[0005] US 4415116 offenbart einen Sammelleiter auf dem ein zusätzlicher Verbindungsleiter angebracht
ist, dessen freies Ende mit der Bordspannung verbunden ist. Der Verbindungsleiter
besteht aus einem geflochtenen Kupferkabel, das in Abständen von jeweils 50 mm mittels
eines Lötpunktes auf dem Sammelleiter befestigt ist. Der Verbindungsleiter minimiert
einen unerwünschten Spannungsabfall an den Sammelleitern, der zu einer unerwünschten
Erwärmung der Sammelleiter führen würde. Die innerhalb kurzer Abstände aufgebrachten
Lötverbindungen zwischen Sammelleiter und Verbindungsleiter sind laut
US 4415116 notwendig um die Länge der Strompfade im Bereich des Sammelleiters zu minimieren.
Dadurch soll der Spannungsabfall an den Sammelleitern und die damit einhergehende
Verlustwärme weiter reduziert werden, so dass die Heizleistung der Heizelemente optimiert
wird.
[0006] Aus der Praxis sind ähnliche Lösungen bekannt, bei denen ein vernickelter geflochtener
Kupferleiter mittels mehrerer Lötpunkte auf den Sammelleiter aufgebracht ist, wobei
an den Lötpunkten jeweils ein Crimp auf dem Kupferleiter angebracht ist. Auch in derartigen
Ausführungsformen werden die Lötpunkte innerhalb kurzer Abstände von kleiner als 60
mm angeordnet.
[0007] Die nach dem Stand der Technik bekannten Verbindungsleiter sind einerseits aufgrund
eines hohen Materialaufwands teuer und andererseits aufwändig zu verarbeiten, da diese
über eine Vielzahl von Lötpunkten verfügen.
[0008] Die Aufgabe der Erfindung ist es eine Scheibe mit mindestens zwei elektrischen Anschlusselementen
und einem Verbindungsleiter sowie ein wirtschaftliches und umweltfreundliches Verfahren
zu deren Herstellung bereitzustellen, wobei die Anschlusselemente mit Verbindungsleiter
sowohl kostengünstig als auch einfach und automatisiert zu verarbeiten sind.
[0009] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Scheibe mit
mindestens zwei elektrischen Anschlusselementen und einem Verbindungsleiter, ein Verfahren
zu deren Herstellung und deren Verwendung gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1, 13
und 15 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
[0010] Die erfindungsgemäße Scheibe mit mindestens zwei Anschlusselementen und einem Verbindungsleiter
umfasst mindestens
- ein Substrat mit elektrisch leitfähiger Struktur auf mindestens einem Teilbereich
des Substrats,
- mindestens zwei elektrische Anschlusselemente auf mindestens einem Teilbereich der
elektrisch leitfähigen Struktur,
- mindestens eine Kontaktfläche an der Unterseite jedes Anschlusselements,
- eine Lotmasse, die die Kontaktflächen der elektrischen Anschlusselemente in mindestens
einem Teilbereich mit der elektrisch leitfähigen Struktur verbindet und
- einen Verbindungsleiter, der die Anschlusselemente elektrisch leitfähig miteinander
verbindet,
wobei die einander nächstliegenden Kontaktflächen benachbarter Anschlusselemente einen
Abstand x von mindestens 70 mm aufweisen.
[0011] Der Abstand x wird dabei zwischen den einander nächstliegenden Kanten der nächstliegenden
Kontaktflächen benachbarter Anschlusselemente gemessen.
[0012] Die erfindungsgemäße Verwendung eines Verbindungsleiters, der die auf der elektrischen
Struktur aufgebrachten Anschlusselemente überspannt, führt zu einer wesentlichen Verbesserung
der Heizleistung der Scheibe. Auf diese Weise sind auch schmale Sammelleiter mit geringer
Stromtragfähigkeit ohne Verluste der Heizleistung verwendbar. Im Vergleich zu den
nach dem Stand der Technik bekannten Lösungen weisen die Anschlusselemente der erfindungsgemäßen
Scheibe einen Abstand von mindestens 70 mm auf. Somit können durch den erfindungsgemäßen
Verbindungsleiter wesentlich längere Strecken überbrückt werden, an denen der Verbindungsleiter
nicht über einen Lötpunkt fixiert wird. Bei Montage der Anschlusselemente mit Verbindungsleiter
sind demnach bei gleicher Länge des Verbindungsleiters wesentlich weniger Lötpunkte
notwendig als nach dem Stand der Technik bekannt. Das in
US 4415116 genannte Vorurteil, dass zur Erhöhung der Heizleistung kurze Abstände der Lötpunkte
(50 mm) notwendig sind, konnte somit wiederlegt werden.
[0013] In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die einander nächstliegenden Kontaktflächen
benachbarter Anschlusselemente einen Abstand von mindestens 100 mm, bevorzugt mindestens
150 mm, besonders bevorzugt mindestens 200 mm, auf. Auch diese langen Abstände sind
mittels der erfindungsgemäßen Anschlusselemente mit Verbindungsleiter zu überbrücken
ohne dass im Vergleich zu nach dem Stand der Technik bekannten Lösungen ein Verlust
der Heizleistung eintritt. Die erfindungsgemäße Anordnung ist besonders bei langen
Verbindungsleitern vorteilhaft, da eine Reduzierung der Anzahl der Lötpunkte zu einer
wesentlichen Kostensenkung führt. Mit Anzahl der aufzubringenden Lötpunkte steigt
auch der Produktionsaufwand. Ferner ist das Verfahren bei einer hohen Anzahl von Lötpunkten
nicht mehr automatisiert durchführbar. Die Anzahl der Lötpunkte sollte somit möglichst
minimiert werden.
[0014] Der Verbindungsleiter umfasst einen leitfähigen Kern und eine nicht leitfähige Ummantelung.
Der leitfähige Kern ist ein metallischer Leiter. Der leitfähige Kern des Verbindungsleiters
kann beispielsweise Kupfer, Aluminium und/oder Silber oder Legierungen oder Gemische
davon enthalten. Der leitfähige Kern kann beispielsweise als Drahtlitzenleiter oder
als Volldrahtleiter ausgeführt sein. Zu diesem Zweck einsetzbare elektrische Leiter
sind dem Fachmann hinreichend bekannt. Die nicht leitfähige Ummantelung (Isolationshülle)
bildet eine elektrische Isolierung des leitfähigen Kerns. Bevorzugt ist die nicht
leitfähige Ummantelung polymerhaltig, besonders bevorzugt enthaltend Polyvinylchlorid
und/oder Polytetrafluorethylen. Neben einer elektrischen Isolierung des leitfähigen
Kerns hat die nicht leitfähige Ummantelung andererseits auch die Aufgabe eine Geräuschentwicklung
im Fahrzeug zu vermeiden. Da der Verbindungsleiter nur an den Anschlusselementen fixiert
ist, ist der zwischen diesen befindliche Teil frei beweglich und kann während der
Fahrt an den darunterliegenden Sammelleiter anprallen, wodurch es ohne entsprechende
Gegenmaßnahmen zu einer Geräuschentwicklung kommen kann. Die nicht leitfähige Ummantelung
dämpft einen derartigen Aufprall des Verbindungsleiters auf dem Sammelleiter und vermeidet
somit eine störende Geräuschentwicklung.
[0015] In einer weiteren möglichen Ausführungsform enthält die nicht leitfähige Ummantelung
des Verbindungsleiters zusätzlich ein aufgeschäumtes Polymer, bevorzugt Polypropylen,
Polyethylen, Polystyrol, Polyethylenterephthalat und/oder Gemische und/oder Copolymere
davon. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung der Geräuschdämpfung.
[0016] Der Verbindungsleiter besitzt einen Leitungsquerschnitt von kleiner gleich 6 mm
2, bevorzugt kleiner gleich 4 mm
2, besonders bevorzugt kleiner gleich 2,5 mm
2. Der Leitungsquerschnitt des Verbindungsleiters wird dabei möglichst klein gewählt
um eine Material- und Gewichtsersparnis zu erzielen. Auch derartig kleine Leitungsquerschnitte
des Verbindungsleiters sind überraschenderweise ausreichend um eine genügend hohe
Heizleistung zu erzielen. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt
der Leitungsquerschnitt des Verbindungsleiters 1,5 mm
2 bis 2,5 mm
2.
[0017] Die Anschlusselemente sind in einer bevorzugten Ausgestaltung über ihre Oberseite
mit dem Verbindungsleiter verbunden. Die Oberseite der Anschlusselemente ist im Sinne
der Erfindung die Oberfläche, die von den Kontaktflächen der Anschlusselemente mit
der elektrisch leitfähigen Struktur (Lötflächen) abgewandt ist. Der Verbindungsleiter
ist bevorzugt auf der Oberseite der Anschlusselemente angebracht.
[0018] Die elektrisch leitfähige Struktur kann beispielsweise der Kontaktierung von auf
der Scheibe angebrachten Drähten oder einer Beschichtung dienen. Dabei ist die elektrisch
leitfähige Struktur beispielsweise in Form von Sammelleitern an gegenüberliegenden
Rändern der Scheibe angebracht. Die elektrisch leitfähige Struktur umfasst mindestens
einen Sammelleiter mit einem Leitungsquerschnitt kleiner 0,3 mm
2, bevorzugt kleiner 0,1 mm
2, besonders bevorzugt kleiner 0,06 mm
2. Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Anschlusselemente mit Verbindungsleiter sind
somit auch Sammelleiter mit kleinen Leitungsquerschnitten bei gleichzeitig ausreichender
Heizleistung realisierbar.
[0019] Über die auf den Sammelleitern angebrachten Anschlusselemente kann eine Spannung
angelegt werden, wodurch ein Strom durch die leitfähigen Drähte bzw. eine leitfähige
Beschichtung von einem Sammelleiter zum anderen fließt und die Scheibe erwärmt. Alternativ
zu einer solchen Heizfunktion ist die erfindungsgemäße Scheibe auch in Kombination
mit Antennenleitern verwendbar oder auch in beliebigen anderen Ausgestaltungen denkbar.
[0020] Die Sammelleiter weisen eine Breite von kleiner gleich 10 mm, bevorzugt kleiner gleich
8 mm, besonders bevorzugt kleiner gleich 6 mm auf. Derartig schmale Sammelleiter sind
besonders vorteilhaft, da der Schwarzdruck zur Kaschierung der Sammelleiter ebenfalls
nur eine geringe Breite besitzen muss. Dadurch kann der transparente Anteil der Verglasung
erhöht werden.
[0021] Die Schichtdicke der Sammelleiter beträgt kleiner gleich 16 µm, bevorzugt kleiner
gleich 12 µm, besonders bevorzugt kleiner gleich 10 µm. Eine Reduzierung der Schichtdicke
der Sammelleiter führt zu einer Materialersparnis und somit auch Kostensenkung. Die
Schichtdicke der Sammelleiter ist demnach so gering wie möglich zu halten, wobei der
erfindungsgemäße Verbindungsleiter auch die Verwendung sehr dünner Schichtdicken von
beispielsweise 8 µm ermöglicht.
[0022] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Scheibe zwei Anschlusselemente,
zwischen denen sich ein Verbindungsleiter mit einer Länge von kleiner gleich 300 mm
erstreckt. Um diese Distanz von maximal 300 mm zu überbrücken sind somit zwei Anschlusselemente
an den Enden des Verbindungsleiters genügend, wobei keine zusätzlichen Fixierungen
des Verbindungsleiters erforderlich sind. Auch bezüglich der Heizleistung ist die
Verwendung von zwei Anschlusselementen ausreichend.
[0023] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Scheibe mindestens drei
Anschlusselemente, wobei der Verbindungsleiter eine Länge von größer als 300 mm besitzt.
Dabei gliedert sich der Verbindungsleiter in einzelne Abschnitte, die sich jeweils
von einem Anschlusselement zum nächstliegenden Anschlusselement erstrecken.
[0024] Die Anschlusselemente können die verschiedensten dem Fachmann bekannten Materialien
und Legierungen enthalten. Die Anschlusselemente enthalten bevorzugt Titan, Eisen,
Nickel, Kobalt, Molybdän, Kupfer, Zink, Zinn, Mangan, Niob und/oder Chrom und/oder
Legierungen davon. Die Materialzusammensetzung des Anschlusselements kann dabei an
die Materialzusammensetzung des verwendeten Lots angepasst werden. In Verbindung mit
bleihaltigen Loten werden dabei bevorzugt Anschlusselemente enthaltend Kupfer verwendet.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Anschlusselement Eisen-Legierungen
oder Titan und ist somit besonders geeignet zur Kombination mit bleifreien Lotmassen.
[0025] Die Materialstärke des Anschlusselements beträgt bevorzugt 0,1 mm bis 2 mm, besonders
bevorzugt 0,2 mm bis 1,5 mm, ganz besonders bevorzugt 0,4 mm bis 1 mm. In einer bevorzugten
Ausführungsform ist die Materialstärke des Anschlusselements in seinem gesamten Bereich
konstant. Dies ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine einfache Herstellung
des Anschlusselements.
[0026] Die Anschlusselemente weisen jeweils mindestens eine Kontaktfläche auf, über die
das Anschlusselement mittels der Lotmasse vollflächig mit einem Teilbereich der elektrisch
leitfähigen Struktur verbunden ist. Die Anschlusselemente können in den verschiedensten
Geometrien ausgeführt sein. Dabei sind auch einfache Formgebungen mit nur einer Kontaktfläche,
wie beispielsweise Crimps, als Anschlusselemente verwendbar. Ferner können die Anschlusselemente
auch brückenförmig oder in Form eines Druckknopfes ausgebildet sein.
[0027] In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Anschlusselement brückenförmig ausgeprägt,
wobei das Anschlusselement über zwei Füße zur Kontaktierung der elektrisch leitfähigen
Struktur verfügt, zwischen denen ein erhöhter Abschnitt liegt, der die elektrisch
leitfähige Struktur nicht direkt flächig kontaktiert. Das Anschlusselement kann sowohl
eine einfache Brückenform aufweisen als auch komplexere Brückenformen umfassen. Dabei
ist beispielsweise eine Hantelform mit abgerundeten Füßen denkbar, die sowohl eine
gleichmäßige Zugspannungsverteilung bewirken als auch eine gleichmäßige Lotverteilung
ermöglichen. Die Verwendung brückenförmiger Anschlusselemente ist besonders vorteilhaft,
da der angelegte Strom sich in zwei Teilströme aufteilt, die über jeweils einen Lötfuß
des Anschlusselements in die elektrisch leitfähige Struktur eintreten und somit eine
gleichmäßige Stromverteilung ermöglichen.
[0028] Die elektrische Kontaktierung des Verbindungsleiters mit den Anschlusselementen kann
über eine Lötverbindung, eine Schweißverbindung, eine Crimpverbindung oder eine Steckverbindung
erfolgen.
[0029] Der Verbindungsleiter kann in einem Winkel von 45° bis 180°, relativ zur Längsrichtung
des betreffenden Anschlusselements an dieses angesetzt sein. Bei einem Winkel von
180° verläuft der Verbindungsleiter über die Kontaktfläche hinweg in Richtung des
nächstliegenden Anschlusselements. Somit wird ein beim Widerstandslöten für die Elektrode
benötigter Ansatzpunkt vom Verbindungsleiter verdeckt. Dies kann beispielsweise durch
die Verwendung von Steckverbindungen und die nachträgliche Anbringung des Verbindungsleiters
vermieden werden. Sollte die Kontaktierung zwischen Verbindungsleiter und Anschlusselement
nicht von reversibler Natur sein, so ist alternativ auch die Aufbringung mittels Induktionslöten
möglich. Sofern ein Verdecken der Kontaktfläche unerwünscht ist, kann dies durch Modifikation
des Winkels zwischen Verbindungsleiter und Anschlusselement umgangen werden. In einer
möglichen Ausführungsform ist der Verbindungsleiter in einem Winkel von 90° relativ
zur Längsrichtung des Anschlusselements an dieses angesetzt. In der Praxis hat sich
jedoch gezeigt, dass bereits ein Winkel von 45° genügt um eine ausreichende Zugänglichkeit
der Elektrodenansatzpunkte zu gewährleisten.
[0030] Mindestens ein Anschlusselement ist über Anschlusskabel mit der Bordelektronik des
Kraftfahrzeugs verbunden. Die elektrische Kontaktierung der Anschlusselemente mit
den Anschlusskabeln kann ebenfalls über eine Lötverbindung, eine Schweißverbindung,
eine Crimpverbindung oder eine Steckverbindung erfolgen.
[0031] In der einfachsten denkbaren Ausführungsform sind der Verbindungsleiter und das Anschlusskabel
unmittelbar am Anschlusselement angebracht, beispielsweise über eine Lötverbindung.
[0032] In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Verbindungsleiter und/oder das Anschlusskabel
über Kontaktelemente am Anschlusselement kontaktiert. Dabei können der Verbindungsleiter
und das Anschlusskabel sowohl gemeinsam über ein Kontaktelement als auch über verschiedene
Kontaktelemente angebracht werden. In einer möglichen Ausführungsform sind der Verbindungsleiter
und das Anschlusskabel dabei als einstückiges Kabel ausgeführt, wobei im Bereich eines
Anschlusselements die nicht leitfähige Ummantelung des Kabels entfernt und der leitfähige
Kern, beispielsweise über einen Crimp, mit dem Anschlusselement elektrisch leitfähig
kontaktiert ist.
[0033] Die Kontaktelemente sind elektrisch leitfähig mit den Anschlusselementen verbunden,
wobei die Elemente mittels verschiedener Löt- oder Schweißtechniken verbunden werden
können. Bevorzugt werden die Kontaktelemente und die Anschlusselemente mittels Elektrodenwiderstandsschweißen,
Induktionslöten, Ultraschallschweißen oder Reibschweißen verbunden. Des Weiteren ist
auch eine einteilige Ausführung von Anschlusselement und Kontaktelement denkbar.
[0034] Als Kontaktelemente können beispielsweise Crimps oder Steckzungen verwendet werden,
die sowohl einteilig mit dem Anschlusselement als auch in einer mehrteiligen Ausführungsform
realisierbar sind. Auch der obere weibliche Teil eines Druckknopfes dient in diesem
Zusammenhang als Kontaktelement, an dem der Verbindungsleiter und/oder das Anschlusskabel
fixiert werden.
[0035] Die Verwendung von Kontaktelementen ist im Sinne einer dadurch ermöglichten Standardisierung
vorteilhaft. Dabei werden die Anschlusselemente und der Verbindungsleiter getrennt
bevorratet und erst bei Bedarf erfolgt eine Montage der Einzelmodule. Somit sind Verbindungsleiter
verschiedener Längen über Kontaktelemente mit beliebigen Anschlusselementen in einfacher
Weise kombinierbar. Ein solcher modularer Aufbau ermöglicht eine hohe Flexibilität
und Variantenvielfalt bei gleichzeitig niedrigen Produktionskosten.
[0036] In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kontaktelement so bemessen, dass normierte
Kraftfahrzeugflachstecker mit einer Höhe von 0,8 mm und einer Breite von entweder
4,8 mm, 6,3 mm oder 9,5 mm auf mindestens ein freies Ende des Kontaktelements aufgesteckt
werden können. Die Ausführungsform des Kontaktelements mit einer Breite von 6,3 mm
wird besonders bevorzugt eingesetzt, da dies den in diesem Bereich üblicherweise verwendeten
Kraftfahrzeugflachsteckern nach DIN 46244 entspricht. Durch eine Normierung des Kontaktelements
passend zur Größe der gängigen Kraftfahrzeugflachstecker ergibt sich eine einfache
und auch reversible Möglichkeit die leitfähige Struktur des Substrats mit der Bordspannung
zu verbinden. Bei einem Kabelbruch des Anschlusskabels oder Verbindungsleiters muss
somit zum Austausch des defekten Teils keine Lötverbindung erneuert werden, sondern
das Ersatzkabel wird nur auf das Kontaktelement aufgesteckt. Des Weiteren ist der
Einsatz von Steckverbindungen besonders vorteilhaft im Hinblick auf einen modularen
Aufbau des Systems und eine Standardisierung.
[0037] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Kontaktelement symmetrisch
aufgebaut und verfügt über zwei Steckzungen. Eine symmetrische Formgebung dient der
homogenen Leistungsaufnahme des Kontaktelements während der Verarbeitung, beispielsweise
einer homogenen Wärmeverteilung bei Löt- und Schweißprozessen. An einem derartigen
Kontaktelement werden der Verbindungsleiter an einer ersten Steckzunge und ein Anschlusskabel
an einer zweiten Steckzunge kontaktiert. Ein solcher Aufbau ist im Sinne einer Standardisierung
und eines modularen Aufbaus auch sinnvoll sofern nur ein einzelner Steckplatz für
einen Verbindungsleiter benötigt wird.
[0038] In einer möglichen Ausführungsform sind das Anschlusselement und das Kontaktelement
einstückig ausgeformt.
[0039] Alternativ kann die elektrische Kontaktierung des Kontaktelements auch über eine
Lötverbindung oder eine Crimpverbindung erfolgen.
[0040] Verwendbare Anschlusskabel sind prinzipiell alle Kabel, die dem Fachmann zur elektrischen
Kontaktierung einer elektrisch leitfähigen Struktur bekannt sind. Das Anschlusskabel
kann neben einem elektrisch leitfähigen Kern (Innenleiter) eine isolierende, bevorzugt
polymere Ummantelung umfassen, wobei die isolierende Ummantelung bevorzugt im Endbereich
des Anschlusskabels entfernt ist, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen
Anschlusselement und Innenleiter zu ermöglichen.
[0041] Der elektrisch leitfähige Kern des Anschlusskabels kann beispielsweise Kupfer, Aluminium
und/oder Silber oder Legierungen oder Gemische davon enthalten. Der elektrisch leitfähige
Kern kann beispielsweise als Drahtlitzenleiter oder als Volldrahtleiter ausgeführt
sein. Der Querschnitt des elektrisch leitfähigen Kerns des Anschlusskabels richtet
sich nach der für die Verwendung der erfindungsgemäßen Scheibe erforderlichen Stromtragfähigkeit
und kann vom Fachmann geeignet gewählt werden. Der Querschnitt beträgt beispielsweise
von 0,3 mm
2 bis 6 mm
2.
[0042] Das Anschlusskabel verfügt an seinem freien Ende, das nicht mit dem Kontaktelement
oder Anschlusselement verbunden ist, über eine Steckverbindung, über die der Anschluss
an die Bordelektronik des Fahrzeugs erfolgt.
[0043] Das Anschlusskabel ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform biegesteif.
Dadurch kann die endseitige Steckverbindung des Anschlusskabels auf einfache Weise
mit der Bordspannung verbunden werden, ohne dass die beim Aufstecken aufgewandte Kraft
zu einer unerwünschten Verformung des Anschlusskabels führt. Die Steckverbindung ist
somit auch einhändig anzubringen und bedeutet demnach eine Vereinfachung des Produktionsprozesses.
Die Versteifung des Kabels erfolgt bevorzugt über eine biegesteife Ummantelung.
[0044] Die elektrisch leitfähige Struktur enthält zumindest Silber, bevorzugt Silberpartikel
und Glasfritten.
[0045] Die elektrisch leitfähige Struktur ist mit den Anschlusselementen elektrisch leitend
über die Lotmasse verbunden. Die Lotmasse ist dabei an den an den Kontaktflächen angeordnet,
die sich an der Unterseite der Anschlusselemente befinden. Dabei sind alle dem Fachmann
bekannten Lotmassen, die zur Verarbeitung auf Glas geeignet sind, verwendbar. Bevorzugt
umfasst die Lotmasse Zinn, Bismut, Indium, Zink, Kupfer, Silber, Blei und/oder Gemische
und/oder Legierungen davon.
[0046] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Lotmasse bleifrei. Dies
ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit der erfindungsgemäßen
Scheibe mit elektrischem Anschlusselement. Als bleifreie Lotmasse ist im Sinne der
Erfindung eine Lotmasse zu verstehen, welche entsprechend der EG-Richtlinie "2002/95/EG
zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten"
einen Anteil von kleiner oder gleich 0,1 Gew.-% Blei, bevorzugt kein Blei enthält.
[0047] Bleifreie Lotmassen weisen typischerweise eine geringere Duktilität auf als bleihaltige
Lotmassen, so dass mechanische Spannungen zwischen Anschlusselement und Scheibe weniger
gut kompensiert werden können. Es hat sich aber gezeigt, dass kritische mechanische
Spannungen durch eine geeignete Wahl des Materials des Anschlusselements vermieden
werden können. Die Materialzusammensetzung des Anschlusselements wird dabei so ausgewählt,
dass die Differenz der thermischen Ausdehnungskoeffizienten des transparenten Substrats
und des Anschlusselements kleiner 5 x 10
-6/°C ist. Dadurch werden die thermischen Spannungen der Scheibe reduziert und eine
bessere Haftung erreicht. Als besonders geeignete Materialien sind hier Titan und
chromhaltiger Stahl zu nennen.
[0048] Vorteilhafte Materialien der Anschlusselemente, die in Verbindung mit bleifreien
Lotmassen Anwendung finden, sind nachfolgend dargestellt.
[0049] Das Anschlusselement enthält in einer vorteilhaften Ausgestaltung einen chromhaltigen
Stahl mit einem Anteil an Chrom von größer oder gleich 5 Gew.-%, bevorzugt größer
oder gleich 10,5 Gew.-%. Weitere Legierungsbestandteile wie Molybdän, Mangan oder
Niob führen zu einer verbesserten Korrosionsbeständigkeit oder veränderten mechanischen
Eigenschaften, wie Zugfestigkeit oder Kaltumformbarkeit.
[0050] Das Anschlusselement enthält bevorzugt zumindest 49 Gew.-% bis 95 Gew.-% Eisen, 5
Gew.-% bis 30 Gew.-% Chrom, 0 Gew.-% bis 1 Gew.-% Kohlenstoff, 0 Gew.-% bis 10 Gew.-%
Nickel, 0 Gew.-% bis 2 Gew.-% Mangan, 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% Molybdän, 0 Gew.-% bis
2 Gew.-% Niob und 0 Gew.-% bis 1 Gew.-% Titan enthält. Das Anschlusselement kann zusätzlich
Beimengungen weiterer Elemente enthalten, darunter Vanadium, Aluminium und Stickstoff.
[0051] Das Anschlusselement enthält weiter bevorzugt zumindest 57 Gew.-% bis 93 Gew.-% Eisen,
7 Gew.-% bis 25 Gew.-% Chrom, 0 Gew.-% bis 1 Gew.-% Kohlenstoff, 0 Gew.-% bis 8 Gew.-%
Nickel, 0 Gew.-% bis 2 Gew.-% Mangan, 0 Gew.-% bis 4 Gew.-% Molybdän, 0 Gew.-% bis
2 Gew.-% Niob und 0 Gew.-% bis 1 Gew.-% Titan enthält. Das Anschlusselement kann zusätzlich
Beimengungen weiterer Elemente enthalten, darunter Vanadium, Aluminium und Stickstoff.
[0052] Das Anschlusselement enthält besonders bevorzugt zumindest 66,5 Gew.-% bis 89,5 Gew.-%
Eisen, 10,5 Gew.-% bis 20 Gew.-% Chrom, 0 Gew.-% bis 1 Gew.-% Kohlenstoff, 0 Gew.-%
bis 5 Gew.-% Nickel, 0 Gew.-% bis 2 Gew.-% Mangan, 0 Gew.-% bis 2,5 Gew.-% Molybdän,
0 Gew.-% bis 2 Gew.-% Niob und 0 Gew.-% bis 1 Gew.-% Titan enthält. Das Anschlusselement
kann zusätzlich Beimengungen weiterer Elemente enthalten, darunter Vanadium, Aluminium
und Stickstoff.
[0053] Das Anschlusselement enthält ganz besonders bevorzugt zumindest 73 Gew.-% bis 89,5
Gew.-% Eisen, 10,5 Gew.-% bis 20 Gew.-% Chrom, 0 Gew.-% bis 0,5 Gew.-% Kohlenstoff,
0 Gew.-% bis 2,5 Gew.-% Nickel, 0 Gew.-% bis 1 Gew.-% Mangan, 0 Gew.-% bis 1,5 Gew.-%
Molybdän, 0 Gew.-% bis 1 Gew.-% Niob und 0 Gew.-% bis 1 Gew.-% Titan. Das Anschlusselement
kann zusätzlich Beimengungen weiterer Elemente enthalten, darunter Vanadium, Aluminium
und Stickstoff.
[0054] Das Anschlusselement enthält insbesondere zumindest 77 Gew.-% bis 84 Gew.-% Eisen,
16 Gew.-% bis 18,5 Gew.-% Chrom, 0 Gew.-% bis 0,1 Gew.-% Kohlenstoff, 0 Gew.-% bis
1 Gew.-% Mangan, 0 Gew.-% bis 1 Gew.-% Niob, 0 Gew.-% bis 1,5 Gew.-% Molybdän und
0 Gew.-% bis 1 Gew.-% Titan. Das Anschlusselement kann zusätzlich Beimengungen weiterer
Elemente enthalten, darunter Vanadium, Aluminium und Stickstoff.
[0055] Chromhaltiger, insbesondere sogenannter rostfreier oder nichtrostender Stahl ist
kostengünstig verfügbar. Anschlusselemente aus chromhaltigem Stahl weisen zudem im
Vergleich zu vielen herkömmlichen Anschlusselementen, beispielsweise aus Kupfer, eine
hohe Steifigkeit auf, was zu einer vorteilhaften Stabilität der Anschlusselemente
führt. Zudem weist chromhaltiger Stahl im Vergleich zu vielen herkömmlichen Anschlusselementen,
beispielsweise solchen aus Titan, eine verbesserte Lötbarkeit auf, die sich aus einer
höheren Wärmeleitfähigkeit ergibt.
[0056] Besonders geeignete chromhaltige Stähle sind Stähle der Werkstoffnummern 1.4016,
1.4113, 1.4509 und 1.4510 nach EN 10 088-2.
[0057] Die Lotmasse enthält bevorzugt Zinn und Bismut, Indium, Zink, Kupfer, Silber oder
Zusammensetzungen davon. Der Anteil an Zinn in der Lotzusammensetzung beträgt 3 Gew.-%
bis 99,5 Gew.-%, bevorzugt 10 Gew.-% bis 95,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 15 Gew.-%
bis 60 Gew.-%. Der Anteil an Bismut, Indium, Zink, Kupfer, Silber oder Zusammensetzungen
davon beträgt in der erfindungsgemäßen Lotzusammensetzung 0,5 Gew.-% bis 97 Gew.-%,
bevorzugt 10 Gew.-% bis 67 Gew.-%, wobei der Anteil an Bismut, Indium, Zink, Kupfer
oder Silber 0 Gew.-% betragen kann. Die Lotzusammensetzung kann Nickel, Germanium,
Aluminium oder Phosphor mit einem Anteil von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% enthalten. Die
Lotzusammensetzung enthält ganz besonders bevorzugt Bi40Sn57Ag3, Sn40Bi57Ag3, Bi59Sn40Ag1,
Bi57Sn42Ag1, In97Ag3, In60Sn36,5Ag2Cu1,5, Sn95,5Ag3,8Cu0,7, Bi67In33, Bi33In50Sn17,
Sn77,2In20Ag2,8, Sn95Ag4Cu1, Sn99Cu1, Sn96,5Ag3,5, Sn96,5Ag3Cu0,5, Sn97Ag3 oder Gemische
davon.
[0058] In einer vorteilhaften Ausgestaltung enthält die Lotmasse Bismut. Es hat sich gezeigt,
dass eine Bismut-haltige Lotmasse zu einer besonders guten Haftung des erfindungsgemäßen
Anschlusselements an der Scheibe führt, wobei Beschädigungen der Scheibe vermieden
werden können. Der Anteil des Bismuts an der Lotmassenzusammensetzung beträgt bevorzugt
von 0,5 Gew.-% bis 97 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 Gew.-% bis 67 Gew.-% und
ganz besonders bevorzugt von 33 Gew.-% bis 67 Gew.-%, insbesondere von 50 Gew.-% bis
60 Gew.-%. Die Lotmasse enthält neben Bismut bevorzugt Zinn und Silber oder Zinn,
Silber und Kupfer. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung enthält die Lotmasse
zumindest 35 Gew.-% bis 69 Gew.-% Bismut, 30 Gew.-% bis 50 Gew.-% Zinn, 1 Gew.-% bis
10 Gew.-% Silber und 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% Kupfer. In einer ganz besonders bevorzugten
Ausgestaltung enthält die Lotmasse zumindest 49 Gew.-% bis 60 Gew.-% Bismut, 39 Gew.-%
bis 42 Gew.-% Zinn, 1 Gew.-% bis 4 Gew.-% Silber und 0 Gew.-% bis 3 Gew.-% Kupfer.
[0059] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung enthält die Lotmasse von 90 Gew.-%
bis 99,5 Gew.-% Zinn, bevorzugt von 95 Gew.-% bis 99 Gew.-%, besonders bevorzugt von
93 Gew.-% bis 98 Gew.-%. Die Lotmasse enthält neben Zinn bevorzugt von 0,5 Gew.-%
bis 5 Gew.-% Silber und von 0 Gew.-% bis 5 Gew.-% Kupfer.
[0060] Die Schichtdicke der Lotmasse beträgt bevorzugt kleiner oder gleich 600 µm, besonders
bevorzugt zwischen 150 µm und 600 µm, insbesondere kleiner 300 µm.
[0061] Die Lotmasse tritt mit einer Austrittsbreite von bevorzugt kleiner 1 mm aus dem Zwischenraum
zwischen dem Lötbereich des Anschlusselements und der elektrisch leitfähigen Struktur
aus. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die maximale Austrittsbreite kleiner 0,5
mm und insbesondere etwa 0 mm. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Reduzierung
von mechanischen Spannungen in der Scheibe, die Haftung des Anschlusselements und
die Einsparung des Lots. Die maximale Austrittsbreite ist definiert als der Abstand
zwischen den Außenkanten des Lötbereichs und der Stelle des Lotmasseübertritts, an
dem die Lotmasse eine Schichtdicke von 50 µm unterschreitet. Die maximale Austrittsbreite
wird nach dem Lötvorgang an der erstarrten Lotmasse gemessen. Eine gewünschte maximale
Austrittsbreite wird durch eine geeignete Wahl von Lotmassenvolumen und lotrechtem
Abstand zwischen Anschlusselement und elektrisch leitfähiger Struktur erreicht, was
durch einfache Versuche ermittelt werden kann. Der lotrechte Abstand zwischen Anschlusselement
und elektrisch leitfähiger Struktur kann durch ein entsprechendes Prozesswerkzeug,
beispielsweise ein Werkzeug mit einem integrierten Abstandshalter, vorgegeben werden.
Die maximale Austrittsbreite kann auch negativ sein, also in den vom Lötbereich des
elektrischen Anschlusselements und elektrisch leitfähiger Struktur gebildeten Zwischenraum
zurückgezogen sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Scheibe
ist die maximale Austrittsbreite in dem vom Lötbereich des elektrischen Anschlusselements
und der elektrisch leitfähigen Struktur gebildeten Zwischenraum in einem konkaven
Meniskus zurückgezogen. Ein konkaver Meniskus entsteht beispielsweise durch Erhöhen
des lotrechten Abstands zwischen Abstandshalter und leitfähiger Struktur beim Lötvorgang,
während das Lot noch flüssig ist. Der Vorteil liegt in der Reduzierung der mechanischen
Spannungen in der Scheibe, insbesondere im kritischen Bereich, der bei einem großen
Lotmasseübertritt vorliegt.
[0062] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Kontaktflächen der
Anschlusselemente Abstandshalter auf, bevorzugt mindestens zwei Abstandshalter, besonders
bevorzugt mindestens drei Abstandshalter. Die Abstandshalter sind bevorzugt einstückig
mit dem Anschlusselement ausgebildet, beispielsweise durch Prägen oder Tiefziehen.
Die Abstandshalter haben bevorzugt eine Breite von 0,5 x 10
-4 m bis 10 x 10
-4 m und eine Höhe von 0,5 x 10
-4 m bis 5 x 10
-4 m, besonders bevorzugt von 1 x 10
-4 m bis 3 x 10
-4 m. Durch die Abstandshalter wird eine homogene, gleichmäßig dicke und gleichmäßig
aufgeschmolzene Schicht der Lotmasse erreicht. Dadurch können mechanische Spannungen
zwischen Anschlusselement und Scheibe verringert werden und die Haftung des Anschlusselements
verbessert werden. Das ist insbesondere bei der Verwendung bleifreier Lotmassen besonders
vorteilhaft, die aufgrund ihrer geringeren Duktilität im Vergleich zu bleihaltigen
Lotmassen mechanische Spannungen weniger gut kompensieren können.
[0063] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auf der vom Substrat abgewandten
Oberfläche der Anschlusselemente gegenüberliegend zu den Kontaktflächen zumindest
eine Kontakterhebung angeordnet, welche der Kontaktierung der Anschlusselemente mit
dem Lötwerkzeug während des Lötvorgangs dient. Die Kontakterhebung ist bevorzugt zumindest
im Bereich der Kontaktierung mit dem Lötwerkzeug konvex gekrümmt ausgeformt. Die Kontakterhebung
hat bevorzugt eine Höhe von 0,1 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,2 mm bis 1
mm. Die Länge und Breite der Kontakterhebung beträgt bevorzugt zwischen 0,1 und 5
mm, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,4 mm und 3 mm. Die Kontakterhebungen sind
bevorzugt einstückig mit dem Anschlusselement ausgebildet, beispielsweise durch Prägen
oder Tiefziehen. Zum Löten können Elektroden verwendet werden, deren Kontaktseite
flach ausgeformt ist. Die Elektrodenfläche wird mit der Kontakterhebung in Kontakt
gebracht. Die Elektrodenfläche ist dabei parallel zur Oberfläche des Substrats angeordnet.
Der Kontaktbereich zwischen Elektrodenfläche und Kontakterhebung bildet die Lötstelle.
Die Position der Lötstelle wird dabei durch den Punkt auf der konvexen Oberfläche
der Kontakterhebung bestimmt, der den größten lotrechten Abstand zur Oberfläche des
Substrats aufweist. Die Position der Lötstelle ist unabhängig von der Position der
Lötelektrode auf dem Anschlusselement. Das ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf
eine reproduzierbare, gleichmäßige Wärmeverteilung während des Lötvorgangs. Die Wärmeverteilung
während des Lötvorgangs wird durch die Position, die Größe, die Anordnung und die
Geometrie der Kontakterhebung bestimmt.
[0064] Die elektrischen Anschlusselemente weisen bevorzugt zumindest auf der zur Lotmasse
ausgerichteten Kontaktfläche eine Beschichtung (Benetzungsschicht) auf, die Nickel,
Kupfer, Zink, Zinn, Silber, Gold oder Legierungen oder Schichten davon, bevorzugt
Silber enthält. Dadurch wird eine verbesserte Benetzung der Anschlusselemente mit
der Lotmasse und eine verbesserte Haftung der Anschlusselemente erreicht.
[0065] Die erfindungsgemäßen Anschlusselemente sind bevorzugt mit Nickel, Zinn, Kupfer und/oder
Silber beschichtet. Die erfindungsgemäßen Anschlusselemente sind besonders bevorzugt
mit einer haftvermittelnden Schicht, bevorzugt aus Nickel und/oder Kupfer, und zusätzlich
mit einer lötbaren Schicht, bevorzugt aus Silber, versehen. Die erfindungsgemäßen
Anschlusselemente sind ganz besonders bevorzugt mit 0,1 µm bis 0,3 µm Nickel und/oder
3 µm bis 20 µm Silber beschichtet. Die Anschlusselemente können vernickelt, verzinnt,
verkupfert und/oder versilbert werden. Nickel und Silber verbessern die Stromtragfähigkeit
und Korrosionsstabilität der Anschlusselemente und die Benetzung mit der Lotmasse.
[0066] Die Kontaktelemente können optional ebenfalls über eine Beschichtung verfügen. Eine
Beschichtung der Kontaktelemente ist jedoch nicht notwendig, da kein direkter Kontakt
zwischen Kontaktelementen und Lotmasse besteht. Somit bedarf es keiner Optimierung
der Benetzungseigenschaften der Kontaktelemente.
[0067] In einer alternativen Ausführungsform weisen die Kontaktelemente eine Beschichtung
auf, die Nickel, Kupfer, Zink, Zinn, Silber, Gold oder Legierungen oder Schichten
davon, bevorzugt Silber enthält. Bevorzugt sind die Kontaktelemente mit Nickel, Zinn,
Kupfer und/oder Silber beschichtet. Ganz besonders bevorzugt sind die Kontaktelemente
mit 0,1 µm bis 0,3 µm Nickel und/oder 3 µm bis 20 µm Silber beschichtet. Die Kontaktelemente
können vernickelt, verzinnt, verkupfert und/oder versilbert werden.
[0068] Die Form des elektrischen Anschlusselementes kann ein oder mehrere Lotdepots im Zwischenraum
von Anschlusselement und elektrisch leitfähiger Struktur ausbilden. Die Lotdepots
und Benetzungseigenschaften des Lotes am Anschlusselement verhindern den Austritt
der Lotmasse aus dem Zwischenraum. Lotdepots können rechtwinklig, verrundet oder polygonal
ausgestaltet sein.
[0069] Das Substrat enthält bevorzugt Glas, besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas,
Borosilikatglas und/oder Kalk-Natron-Glas. Das Substrat kann aber auch Polymere enthalten,
bevorzugt Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol,
Polybutadien, Polynitrile, Polyester, Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polyacrylat,
Polyamid, Polyethylenterephthalat und/oder Copolymere oder Gemische davon. Das Substrat
ist bevorzugt transparent. Das Substrat weist bevorzugt eine Dicke von 0,5 mm bis
25 mm, besonders bevorzugt von 1 mm bis 10 mm und ganz besonders bevorzugt von 1,5
mm bis 5 mm auf.
[0070] Optional ist auf dem Substrat ein Siebdruck aufgebracht, der im Einbauzustand der
Scheibe die Kontaktierung der Scheibe verdeckt, so dass die Anschlusselemente mit
Verbindungsleitern von außen nicht erkennbar sind.
[0071] Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Scheibe umfassend
die Schritte:
- a) elektrische Kontaktierung eines Verbindungsleiters mit mindestens zwei Ansch lusselementen,
- b) Aufbringen einer Lotmasse auf jeweils mindestens einer Kontaktfläche auf der Unterseite
der Anschlusselemente,
- c) Anordnen der Anschlusselemente mit der Lotmasse auf der elektrisch leitfähigen
Struktur auf dem Substrat und
- d) Verlöten der Anschlusselemente mit der elektrisch leitfähigen Struktur,
wobei Schritt a) vor, während oder nach den Schritten b), c) und d) erfolgen kann.
[0072] Die elektrisch leitfähige Struktur kann durch an sich bekannte Verfahren auf das
Substrat aufgebracht werden, beispielsweise durch Siebdruck-Verfahren. Das Aufbringen
der elektrisch leitfähigen Struktur kann zeitlich vor, während oder nach dem Verfahrensschritt
b) erfolgen.
[0073] Die Lotmasse wird bevorzugt als Plättchen oder abgeflachter Tropfen mit festgelegter
Schichtdicke, Volumen, Form und Anordnung auf dem Anschlusselement angebracht. Die
Schichtdicke des Lotmasseplättchens beträgt bevorzugt kleiner oder gleich 0,6 mm.
Die Form des Lotmasseplättchens entspricht bevorzugt der Form der Kontaktfläche. Ist
die Kontaktfläche beispielsweise rechteckig ausgebildet, so weist das Lotmasseplättchen
bevorzugt eine rechteckige Form auf.
[0074] Das Einbringen der Energie beim elektrischen Verbinden von elektrischem Anschlusselement
und elektrisch leitfähiger Struktur erfolgt bevorzugt mit Stempel, Thermoden, Kolbenlöten,
Microflammlöten, bevorzugt Laserlöten, Heißluftlöten, Induktionslöten, Widerstandslöten
und/oder mit Ultraschall.
[0075] In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Anschlusselemente automatisiert aufgelötet.
Dies ist möglich, da die erfindungsgemäßen Anschlusselemente mit Verbindungssteg über
eine vergleichsweise geringe Anzahl an Lötpunkten verfügen und somit auch automatisiert
verarbeitbar sind.
[0076] Bevorzugt wird der Verbindungsleiter über Kontaktelemente elektrisch leitfähig an
den Anschlusselementen kontaktiert. Diese Kontaktelemente werden vor der elektrischen
Kontaktierung von Verbindungsleitern und Anschlusselementen an den Anschlusselementen
angebracht. Im Sinne eines modularen Aufbaus können die Kontaktelemente bereits vorbereitend
vor dem ersten Verfahrensschritt mit den Anschlusselementen verbunden werden, während
der Verbindungsleiter erst vor, während oder nach den Schritten b), c) und d) angebracht
wird. Bevorzugt wird der Verbindungsleiter erst nach Schritt d) auf die Kontaktelemente
aufgesteckt. Dabei werden zuerst die noch nicht miteinander verbundenen Anschlusselemente
mit Kontaktelementen aufgelötet, wobei keine räumliche Hinderung durch den Verbindungsleiter
besteht, der erst im weiteren Verlauf des Verfahrens angebracht wird.
[0077] Bevorzugt werden die Kontaktelemente auf der Oberseite der Anschlusselemente verschweißt
oder verlötet. Besonders bevorzugt werden die Kontaktelemente durch Elektrodenwiderstandsschweißen,
Induktionslöten, Ultraschallschweißen oder Reibschweißen auf dem Anschlusselement
befestigt.
[0078] In einer anderen Ausführungsform sind das Kontaktelement und das Anschlusselement
einstückig ausgeformt. In diesem Fall entfällt ein Verbinden von Kontaktelement und
Anschlusselement.
[0079] Ferner umfasst die Erfindung die Verwendung einer Scheibe mit mindestens zwei Anschlusselementen
und Verbindungsleiter als Scheibe mit elektrisch leitfähigen Strukturen, bevorzugt
mit Heizleitern und/oder Antennenleitern, für Fahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe, Architekturverglasung
und Gebäudeverglasung. Dabei dienen die Anschlusselemente der Verbindung von elektrisch
leitfähigen Strukturen der Scheibe, wie beispielsweise Heizleitern oder Antennenleitern,
mit externen elektrischen Systemen, wie beispielsweise Verstärkern, Steuereinheiten
oder Spannungsquellen. Die Erfindung umfasst insbesondere die Verwendung der erfindungsgemäßen
Scheibe in Schienenfahrzeugen oder Kraftfahrzeugen, bevorzugt als Windschutzscheibe,
Heckscheibe, Seitenscheibe und/oder Dachscheibe, insbesondere als beheizbare Scheibe
oder als Scheibe mit Antennenfunktion.
[0080] Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung
schränkt die Erfindung in keiner Weise ein. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Scheibe mit zwei Anschlusselementen
und Verbindungsleiter.
Figur 2 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibe mit zwei Anschlusselementen
und Verbindungsleiter.
Figur 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibe mit zwei Anschlusselementen
und Verbindungsleiter.
Figur 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibe mit zwei Anschlusselementen
und Verbindungsleiter.
Figur 5 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibe mit zwei Anschlusselementen
und Verbindungsleiter.
Figur 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibe mit zwei Anschlusselementen
und Verbindungsleiter.
Figur 7a ein Fließschema des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Scheibe
mit Anschlusselementen und Verbindungsleiter.
Figur 7b ein Fließschema einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung einer Scheibe mit Anschlusselementen und Verbindungsleiter.
[0081] Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Scheibe mit zwei Anschlusselementen (4.1, 4.2)
und Verbindungsleiter (6). Auf einem Substrat (1) aus einem 3 mm dicken thermisch
vorgespannten Einscheibensicherheitsglas aus Natron-Kalk-Glas ist ein Abdecksiebdruck
(2) aufgebracht. Das Substrat (1) weist eine Breite von 150 cm und eine Höhe von 80
cm auf, wobei an der kürzeren Seitenkante im Bereich des Abdecksiebdrucks (2) zwei
Anschlusselemente (4) mit Verbindungsleiter (6) angebracht sind. Auf der Oberfläche
des Substrats (1) ist eine elektrisch leitfähige Struktur (2) in Form einer Heizleiterstruktur
appliziert. Die elektrisch leitfähige Struktur enthält Silberpartikel und Glasfritten,
wobei der Silberanteil größer als 90 % beträgt. Im Randbereich der Scheibe ist die
elektrisch leitfähige Struktur (3) auf 6 mm verbreitert und dient als Sammelleiter.
Der Sammelleiter besitzt dabei eine Schichtdicke von 10 µm. In diesem Bereich ist
eine Lotmasse (8) aufgebracht, die die elektrisch leitfähige Struktur (3) mit den
Kontaktflächen (9) der Anschlusselemente (4) verbindet. Die Kontaktierung wird nach
der Montage in der Fahrzeugkarosserie durch den Abdecksiebdruck (2) verdeckt. Die
Lotmasse (8) stellt eine dauerhafte elektrische und mechanische Verbindung der elektrisch
leitfähigen Struktur (3) mit dem Anschlusselement (4) sicher. Die Lotmasse (8) ist
bleifrei und enthält 96,5 Gew.-% Zinn, 3 Gew.-% Silber und 0,5 Gew.-% Kupfer. Die
Lotmasse (8) hat eine Schichtdicke von 250 µm. Die Anschlusselemente (4.1, 4.2) weisen
eine Brückenform auf. Die Anschlusselemente umfassen zwei Füße mit je einer Kontaktfläche
(9) an deren Unterseite und einen brückenförmigen Abschnitt, der sich zwischen den
Füßen erstreckt. Im brückenförmigen Abschnitt ist jeweils ein Kontaktelement (5.1,
5.2) auf der Oberfläche der Anschlusselemente (4.1, 4.2) verschweißt. Die Kontaktelemente
(5.1, 5.2) weisen eine doppelte Brückenform auf und sind parallel zu den Anschlusselementen
(4.1, 4.2) ausgerichtet. Die Kontaktelemente (5.1, 5.2) weisen jeweils zwei Steckzungen
auf, an die über Steckverbindungen der Verbindungsleiter (6) oder ein Anschlusskabel
angeschlossen werden kann. An die Steckzunge jeweils eines Kontaktelements (5.1, 5.2)
ist über Steckverbindungen (7.1, 7.2) der Verbindungsleiter (6) angeschlossen, der
somit die beiden Anschlusselemente (4.1) und (4.2) elektrisch leitend verbindet. Als
Verbindungsleiter (6) wird ein Kupferrundkabel mit polymerer Ummantelung und einem
Leitungsquerschnitt von 2,5 mm
2 eingesetzt. Über eine noch unbesetzte Steckzunge eines Kontaktelements (5.1, 5.2)
kann ein Anschlusskabel (nicht gezeigt) angesteckt werden, das die Anschlusselemente
(4.1, 4.2) mit der Bordelektronik verbindet. Der über dieses Anschlusskabel fließende
Strom teilt sich in zwei Teilströme, die über die Lötfüße des Anschlusselements (4.1)
in die elektrisch leitfähige Struktur (3) eintreten und einen Teilstrom, der über
den Verbindungsleiter (6) zum zweiten Anschlusselement (4.2) geleitet wird, auf. Die
hier gezeigte Ausführungsform ist besonders vorteilhaft hinsichtlich eines modularen
Aufbaus des Systems. Dabei können die einzelnen standardisierten Elemente nach einem
Baukastenprinzip variabel über Steckverbindungen zusammengefügt werden. Der Einsatz
von Steckverbindungen ist des Weiteren vorteilhaft im Hinblick auf die Reversibilität
der Verbindung, so dass bei einer Beschädigung des Kabels ein einfacher Austausch
möglich ist. Die elektrischen Anschlusselemente (4.1, 4.2) haben eine Breite von 4
mm und eine Länge von 24 mm und bestehen aus Stahl der Werkstoff-Nummer 1.4509 nach
EN 10 088-2 (ThyssenKrupp Nirosta® 4509). Die Materialstärke der Anschlusselemente
(4.1, 4.2) beträgt 1 mm. Die Kontaktelemente (5.1, 5.2) weisen eine Höhe von 0,8 mm,
eine Breite von 6,3 mm und eine Länge von 27 mm auf. Die Kontaktelemente (5.1, 5.2)
bestehen aus Kupfer der Werkstoffnummer CW004A (Cu-ETP). Diese Materialkombination
einer bleifreien Lotmasse (8) mit Anschlusselementen (4.1, 4.2) aus Stahl und kupferhaltigen
Kontaktelementen (5.1, 5.2) ist besonders vorteilhaft, da das Anschlusselement einen
zum Substrat (1) passenden thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, während
die Kontaktelemente (5.1, 5.2) eine ausreichend hohe Leitfähigkeit von 1,8 µOhm·cm
besitzen. Der elektrische Widerstand der Kontaktelemente (5.1, 5.2) wird somit so
gewählt, dass ein hoher Spannungsabfall an den Kontaktelementen (5.1, 5.2) vermieden
wird. Das Anschlusselement selbst ist wiederum aus einem Material mit passendem Ausdehnungskoeffizienten
(Differenz zum CTE des Substrats kleiner 5 x 10
-6/°C) beschaffen. Durch die verschiedenen Materialzusammensetzungen der Anschlusselemente
(4.1, 4.2) und der Kontaktelemente (5.1, 5.2) werden die vorteilhaften Eigenschaften
der an der entsprechenden Stelle verwendeten Materialien optimal ausgenutzt. Die einander
nächstliegenden Kontaktflächen (9) des erstem Anschlusselements (4.1) und des zweiten
Anschlusselements (4.2) weisen einen Abstand x von 190 mm auf. Die erfindungsgemäßen
Anschlusselemente (4.1, 4.2) mit Verbindungsleiter (6) ermöglichen eine wesentliche
Verbesserung der Stromtragfähigkeit, auch bei Verwendung von Sammelleitern mit kleinen
Leitungsquerschnitten und nur zwei endständigen Anschlusselementen. Weitere Lötpunkte
sind dabei nicht erforderlich.
[0082] Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibe mit zwei
Anschlusselementen (4.1, 4.2) und Verbindungsleiter (6). Auf einem Substrat (1) aus
einem 3 mm dicken thermisch vorgespannten Einscheibensicherheitsglas aus Natron-Kalk-Glas
ist ein Abdecksiebdruck (2) aufgebracht. Das Substrat (1) weist eine Breite von 150
cm und eine Höhe von 80 cm auf, wobei an der kürzeren Seitenkante im Bereich des Abdecksiebdrucks
(2) zwei Anschlusselemente (4) mit Verbindungsleiter (6) angebracht sind. Auf der
Oberfläche des Substrats (1) ist eine elektrisch leitfähige Struktur (2) in Form einer
Heizleiterstruktur appliziert. Die elektrisch leitfähige Struktur enthält Silberpartikel
und Glasfritten, wobei der Silberanteil größer als 90 % beträgt. Im Randbereich der
Scheibe ist die elektrisch leitfähige Struktur (3) auf 6 mm verbreitert und dient
als Sammelleiter. Der Sammelleiter besitzt dabei eine Schichtdicke von 10 µm. In diesem
Bereich ist eine Lotmasse (8) aufgebracht, die die elektrisch leitfähige Struktur
(3) mit den Kontaktflächen (9) der Anschlusselemente (4) verbindet. Die Kontaktierung
wird nach der Montage in der Fahrzeugkarosserie durch den Abdecksiebdruck (2) verdeckt.
Die Lotmasse (8) stellt eine dauerhafte elektrische und mechanische Verbindung der
elektrisch leitfähigen Struktur (3) mit dem Anschlusselement (4) sicher. Die Lotmasse
(8) ist eine bleihaltige Lotmasse mit der Zusammensetzung Pb70Sn27Ag3. Die Lotmasse
(8) hat eine Schichtdicke von 250 µm. Die elektrischen Anschlusselemente (4.1, 4.2)
haben eine Breite von 4 mm und eine Länge von 24 mm und bestehen aus Kupfer der Werkstoffnummer
CW004A (Cu-ETP). Die Materialstärke der Anschlusselemente (4.1, 4.2) beträgt 0,8 mm.
Die Kontaktelemente (5.1, 5.2) weisen eine Höhe von 0,8 mm, eine Breite von 6,3 mm
und eine Länge von 8 mm auf. Die Kontaktelemente (5.1, 5.2) bestehen aus Kupfer der
Werkstoffnummer CW004A (Cu-ETP). Die Anschlusselemente (4.1, 4.2) weisen eine Brückenform
auf. Die Anschlusselemente umfassen zwei Füße mit je einer Kontaktfläche (9) an deren
Unterseite und einen brückenförmigen Abschnitt, der sich zwischen den Füßen erstreckt.
In dieser Ausführungsform sind Anschlusselemente (4.1, 4.2) und Kontaktelemente (5.1,
5.2) einteilig ausgeformt, wobei das erste Kontaktelement (5.1) in Form von zwei Steckzungen
am ersten Anschlusselement (4.1) angebracht ist, während das zweite Anschlusselement
(4.2) ebenfalls über zwei Steckzungen verfügt, die das zweite Kontaktelement (5.2)
bilden. Die Kontaktelemente (5.1, 5.2) verlängern dabei die Anschlusselemente (4.1,
4.2) in Längsrichtung und sind nach oben, vom Substrat weg weisend, gebogen. Somit
ergeben Anschlusselemente (4.1, 4.2) und Kontaktelemente (5.1, 5.2) gemeinsam eine
doppelte Brückenform. An die Steckzunge jeweils eines Kontaktelements (5.1, 5.2) ist
über Steckverbindungen (7.1, 7.2) der Verbindungsleiter (6) angeschlossen, der somit
die beiden Anschlusselemente (4.1) und (4.2) elektrisch leitend verbindet. Als Verbindungsleiter
(6) wird ein Kupferrundkabel mit polymerer Ummantelung und einem Leitungsquerschnitt
von 2,5 mm
2 eingesetzt. Über eine noch unbesetzte Steckzunge eines Kontaktelements (5.1, 5.2)
kann ein Anschlusskabel (nicht gezeigt) angesteckt werden, das die Anschlusselemente
(4.1, 4.2) mit der Bordelektronik verbindet. Der über dieses Anschlusskabel fließende
Strom teilt sich in zwei Teilströme, die über die Lötfüße des Anschlusselements (4.1)
in die elektrisch leitfähige Struktur (3) eintreten und einen Teilstrom, der über
den Verbindungsleiter (6) zum zweiten Anschlusselement (4.2) geleitet wird, auf. Diese
Ausführungsform ist besonders vorteilhaft bei einteilig ausgeformten Anschlusselementen
(4.1, 4.2) mit Kontaktelementen (5.1, 5.2), da diese in einem Schritt aus einem einzelnen
Blech geprägt werden können. Die einander nächstliegenden Kontaktflächen (9) des erstem
Anschlusselements (4.1) und des zweiten Anschlusselements (4.2) weisen einen Abstand
x von 190 mm auf. Die erfindungsgemäßen Anschlusselemente (4.1, 4.2) mit Verbindungsleiter
(6) ermöglichen eine wesentliche Verbesserung der Stromtragfähigkeit, auch bei Verwendung
von Sammelleitern mit kleinen Leitungsquerschnitten und nur zwei endständigen Anschlusselementen.
Weitere Lötpunkte sind dabei nicht erforderlich.
[0083] Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibe mit zwei
Anschlusselementen (4.1, 4.2) und Verbindungsleiter (6). Auf einem Substrat (1) aus
einem 3 mm dicken thermisch vorgespannten Einscheibensicherheitsglas aus Natron-Kalk-Glas
ist ein Abdecksiebdruck (2) aufgebracht. Das Substrat (1) weist eine Breite von 150
cm und eine Höhe von 80 cm auf, wobei an der kürzeren Seitenkante im Bereich des Abdecksiebdrucks
(2) zwei Anschlusselemente (4) mit Verbindungsleiter (6) angebracht sind.
[0084] Auf der Oberfläche des Substrats (1) ist eine elektrisch leitfähige Struktur (2)
in Form einer Heizleiterstruktur appliziert. Die elektrisch leitfähige Struktur enthält
Silberpartikel und Glasfritten, wobei der Silberanteil größer als 90 % beträgt. Im
Randbereich der Scheibe ist die elektrisch leitfähige Struktur (3) auf 6 mm verbreitert
und dient als Sammelleiter. Der Sammelleiter besitzt dabei eine Schichtdicke von 10
µm. In diesem Bereich ist eine Lotmasse (8) aufgebracht, die die elektrisch leitfähige
Struktur (3) mit den Kontaktflächen (9) der Anschlusselemente (4) verbindet. Die Kontaktierung
wird nach der Montage in der Fahrzeugkarosserie durch den Abdecksiebdruck (2) verdeckt.
Die Lotmasse (8) stellt eine dauerhafte elektrische und mechanische Verbindung der
elektrisch leitfähigen Struktur (3) mit den Anschlusselementen (4) sicher. Die Formgebung
und Materialzusammensetzung der Anschlusselemente (4.1, 4.2) sowie der Lotmasse (8)
entspricht dabei Figur 1. Die Kontaktelemente (5.1, 5.2) bestehen aus Crimps, die
an den Enden des Verbindungsleiters (6) mittels einer Crimpverbindung befestigt und
auf dem brückenförmigen Abschnitt der Anschlusselemente (4.1, 4.2) aufgeschweißt sind.
Der Verbindungsleiter (6) stellt somit eine elektrisch leitfähige Verbindung des ersten
Anschlusselements (4.1) und des zweiten Anschlusselements (4.2) dar. Als Verbindungsleiter
(6) wird ein Kupferrundkabel mit polymerer Ummantelung und einem Leitungsquerschnitt
von 2,5 mm
2 eingesetzt. Die Kontaktelemente (5.1, 5.2) bestehen aus Kupfer der Werkstoffnummer
CW004A (Cu-ETP). Das erste Kontaktelement (5.1) umfasst dabei eine Steckzunge, an
die mittels einer Steckverbindung ein Anschlusskabel (nicht gezeigt) angesteckt werden
kann, das die Anschlusselemente (4.1, 4.2) mit der Bordelektronik verbindet. Die einander
nächstliegenden Kontaktflächen (9) des erstem Anschlusselements (4.1) und des zweiten
Anschlusselements (4.2) weisen einen Abstand x von 190 mm auf. Die erfindungsgemäßen
Anschlusselemente (4.1, 4.2) mit Verbindungsleiter (6) ermöglichen eine wesentliche
Verbesserung der Stromtragfähigkeit, auch bei Verwendung von Sammelleitern mit kleinen
Leitungsquerschnitten und nur zwei endständigen Anschlusselementen. Weitere Lötpunkte
sind dabei nicht erforderlich. Die Verwendung von Crimpverbindungen ist vor allem
hinsichtlich einer kostengünstigen Produktion der erfindungsgemäßen Scheibe vorteilhaft.
[0085] Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibe mit Anschlusselementen
und Verbindungsleiter. Auf einem Substrat (1) aus einem 3 mm dicken thermisch vorgespannten
Einscheibensicherheitsglas aus Natron-Kalk-Glas ist ein Abdecksiebdruck (2) aufgebracht.
Das Substrat (1) weist eine Breite von 150 cm und eine Höhe von 80 cm auf, wobei an
der kürzeren Seitenkante im Bereich des Abdecksiebdrucks (2) zwei Anschlusselemente
(4) mit Verbindungsleiter (6) angebracht sind. Auf der Oberfläche des Substrats (1)
ist eine elektrisch leitfähige Struktur (2) in Form einer Heizleiterstruktur appliziert.
Die elektrisch leitfähige Struktur enthält Silberpartikel und Glasfritten, wobei der
Silberanteil größer als 90 % beträgt. Im Randbereich der Scheibe ist die elektrisch
leitfähige Struktur (3) auf 6 mm verbreitert und dient als Sammelleiter. Der Sammelleiter
besitzt dabei eine Schichtdicke von 10 µm. In diesem Bereich ist eine Lotmasse (8)
aufgebracht, die die elektrisch leitfähige Struktur (3) mit den Kontaktflächen (9)
der Anschlusselemente (4) verbindet. Die Kontaktierung wird nach der Montage in der
Fahrzeugkarosserie durch den Abdecksiebdruck (2) verdeckt. Die Lotmasse (8) stellt
eine dauerhafte elektrische und mechanische Verbindung der elektrisch leitfähigen
Struktur (3) mit den Anschlusselementen (4) sicher. Die Anschlusselemente (4.1, 4.2)
verfügen über jeweils eine Kontaktfläche (9), über die diese mittels der Lotmasse
(8) auf der elektrisch leitfähigen Struktur (3) aufgelötet sind. Die Materialzusammensetzung
der Anschlusselemente (4.1, 4.2) sowie der Lotmasse (8) entspricht dabei Figur 1.
Die Kontaktelemente (5.1, 5.2) bestehen aus Crimps, die an den Enden des Verbindungsleiters
(6) mittels einer Crimpverbindung befestigt und auf einem höherliegenden Abschnitt
der Anschlusselemente (4.1, 4.2) aufgeschweißt sind. Der Verbindungsleiter (6) stellt
somit eine elektrisch leitfähige Verbindung des ersten Anschlusselements (4.1) und
des zweiten Anschlusselements (4.2) dar. Als Verbindungsleiter (6) wird ein Kupferrundkabel
mit polymerer Ummantelung und einem Leitungsquerschnitt von 2,5 mm
2 eingesetzt. Das erste Anschlusselement (4.1) verfügt über ein drittes Kontaktelement
(5.3), das ebenfalls auf dem höherliegenden Abschnitt des Anschlusselements (4.1)
angebracht ist und ein Anschlusskabel (10) elektrisch leitfähig mit dem Anschlusselement
(4.1) verbindet. Das dritte Kontaktelement (5.3) ist ebenfalls ein Crimp, der das
Anschlusskabel (10) umschließt und auf dem ersten Anschlusselement verschweißt ist.
Die Kontaktelemente (5.1, 5.2, 5.3) bestehen aus Stahl der Werkstoff-Nummer 1.4016
nach EN 10 088-2 (ThyssenKrupp Nirosta® 4016). Die einander nächstliegenden Kontaktflächen
(9) des erstem Anschlusselements (4.1) und des zweiten Anschlusselements (4.2) weisen
einen Abstand x von 190 mm auf. Die erfindungsgemäßen Anschlusselemente (4.1, 4.2)
mit Verbindungsleiter (6) ermöglichen eine wesentliche Verbesserung der Stromtragfähigkeit,
auch bei Verwendung von Sammelleitern mit kleinen Leitungsquerschnitten und nur zwei
endständigen Anschlusselementen. Weitere Lötpunkte sind dabei nicht erforderlich.
Die Verwendung von Crimpverbindungen ist vor allem hinsichtlich einer kostengünstigen
Produktion der erfindungsgemäßen Scheibe vorteilhaft.
[0086] Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibe mit Anschlusselementen
und Verbindungsleiter. Auf einem Substrat (1) aus einem 3 mm dicken thermisch vorgespannten
Einscheibensicherheitsglas aus Natron-Kalk-Glas ist ein Abdecksiebdruck (2) aufgebracht.
Das Substrat (1) weist eine Breite von 150 cm und eine Höhe von 80 cm auf, wobei an
der kürzeren Seitenkante im Bereich des Abdecksiebdrucks (2) zwei Anschlusselemente
(4) mit Verbindungsleiter (6) angebracht sind. Auf der Oberfläche des Substrats (1)
ist eine elektrisch leitfähige Struktur (2) in Form einer Heizleiterstruktur appliziert.
Die elektrisch leitfähige Struktur enthält Silberpartikel und Glasfritten, wobei der
Silberanteil größer als 90 % beträgt. Im Randbereich der Scheibe ist die elektrisch
leitfähige Struktur (3) auf 6 mm verbreitert und dient als Sammelleiter. Der Sammelleiter
besitzt dabei eine Schichtdicke von 10 µm. In diesem Bereich ist eine Lotmasse (8)
aufgebracht, die die elektrisch leitfähige Struktur (3) mit den Kontaktflächen (9)
der Anschlusselemente (4) verbindet. Die Kontaktierung wird nach der Montage in der
Fahrzeugkarosserie durch den Abdecksiebdruck (2) verdeckt. Die Lotmasse (8) stellt
eine dauerhafte elektrische und mechanische Verbindung der elektrisch leitfähigen
Struktur (3) mit den Anschlusselementen (4) sicher. Die Anschlusselemente (4.1, 4.2)
verfügen über jeweils eine Kontaktfläche (9), über die diese mittels der Lotmasse
(8) auf der elektrisch leitfähigen Struktur (3) aufgelötet sind. Die Materialzusammensetzung
der Anschlusselemente (4.1, 4.2) sowie der Lotmasse (8) entspricht dabei Figur 4.
Die Anschlusselemente (4.1, 4.2) bestehen aus Crimps, die an den Enden des Verbindungsleiters
(6) mittels einer Crimpverbindung befestigt und mittels der Lotmasse (8) unmittelbar
auf der elektrisch leitfähigen Struktur (3) aufgelötet sind. Der Verbindungsleiter
(6) stellt somit eine elektrisch leitfähige Verbindung des ersten Anschlusselements
(4.1) und des zweiten Anschlusselements (4.2) dar. Als Verbindungsleiter (6) wird
ein Kupferrundkabel mit polymerer Ummantelung und einem Leitungsquerschnitt von 2,5
mm
2 eingesetzt. Die Anschlusselemente (4.1, 4.2) bestehen aus Stahl der Werkstoff-Nummer
1.4016 nach EN 10 088-2 (ThyssenKrupp Nirosta® 4016). Die einander nächstliegenden
Kontaktflächen (9) des erstem Anschlusselements (4.1) und des zweiten Anschlusselements
(4.2) weisen einen Abstand x von 190 mm auf. Das erste Anschlusselement (4.1) verfügt
über eine Steckzunge, die als Kontaktelement (5.1) dient. Über dieses Kontaktelement
(5.1) wird ein Anschlusskabel (nicht gezeigt) angeschlossen, das das die Anschlusselemente
(4.1, 4.2) mit der Bordelektronik verbindet. Die erfindungsgemäßen Anschlusselemente
(4.1, 4.2) mit Verbindungsleiter (6) ermöglichen eine wesentliche Verbesserung der
Stromtragfähigkeit, auch bei Verwendung von Sammelleitern mit kleinen Leitungsquerschnitten
und nur zwei endständigen Anschlusselementen. Weitere Lötpunkte sind dabei nicht erforderlich.
Die Verwendung von Crimpverbindungen ist vor allem hinsichtlich einer kostengünstigen
Produktion der erfindungsgemäßen Scheibe vorteilhaft.
[0087] Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibe mit Anschlusselementen
und Verbindungsleiter. Auf einem Substrat (1) aus einem 3 mm dicken thermisch vorgespannten
Einscheibensicherheitsglas aus Natron-Kalk-Glas ist ein Abdecksiebdruck (2) aufgebracht.
Das Substrat (1) weist eine Breite von 150 cm und eine Höhe von 80 cm auf, wobei an
der kürzeren Seitenkante im Bereich des Abdecksiebdrucks (2) zwei Anschlusselemente
(4) mit Verbindungsleiter (6) angebracht sind. Auf der Oberfläche des Substrats (1)
ist eine elektrisch leitfähige Struktur (2) in Form einer Heizleiterstruktur appliziert.
Die elektrisch leitfähige Struktur enthält Silberpartikel und Glasfritten, wobei der
Silberanteil größer als 90 % beträgt. Im Randbereich der Scheibe ist die elektrisch
leitfähige Struktur (3) auf 6 mm verbreitert und dient als Sammelleiter. Der Sammelleiter
besitzt dabei eine Schichtdicke von 10 µm. In diesem Bereich ist eine Lotmasse (8)
aufgebracht, die die elektrisch leitfähige Struktur (3) mit den Kontaktflächen (9)
der Anschlusselemente (4) verbindet. Die Kontaktierung wird nach der Montage in der
Fahrzeugkarosserie durch den Abdecksiebdruck (2) verdeckt. Die Lotmasse (8) stellt
eine dauerhafte elektrische und mechanische Verbindung der elektrisch leitfähigen
Struktur (3) mit den Anschlusselementen (4) sicher. Die Anschlusselemente (4.1, 4.2)
verfügen über jeweils eine Kontaktfläche (9), über die diese mittels der Lotmasse
(8) auf der elektrisch leitfähigen Struktur (3) aufgelötet sind. Die Anschlusselemente
(4.1, 4.2) sind in der Form vom Druckknöpfen ausgeführt, wobei der untere männliche
Teil des Druckknopfes als Anschlusselement (4.1, 4.2) dient und der obere weibliche
Teil des Druckknopfes als Kontaktelement (5.1, 5.2) fungiert. Die Materialzusammensetzung
der Anschlusselemente (4.1, 4.2) sowie der Lotmasse (8) entspricht dabei Figur 1.
Die Kontaktelemente (5.1, 5.2) bestehen aus dem gleichen Material wie die Anschlusselemente
(4.1, 4.2). An den Kontaktelementen (5.1, 5.2) ist jeweils ein Ende des Verbindungsleiters
(6) elektrisch leitfähig kontaktiert, so dass dieser eine elektrisch leitende Verbindung
der beiden Anschlusselemente (4.1, 4.2) darstellt. Die einander nächstliegenden Kontaktflächen
(9) des ersten Anschlusselements (4.1) und des zweiten Anschlusselements (4.2) weisen
einen Abstand x von 190 mm auf. An dem ersten Kontaktelement (5.1) ist ein Anschlusskabel
(10) aufgebracht, das das die Anschlusselemente (4.1, 4.2) mit der Bordelektronik
verbindet. Die erfindungsgemäßen Anschlusselemente (4.1, 4.2) mit Verbindungsleiter
(6) ermöglichen eine wesentliche Verbesserung der Stromtragfähigkeit, auch bei Verwendung
von Sammelleitern mit kleinen Leitungsquerschnitten und nur zwei endständigen Anschlusselementen.
Weitere Lötpunkte sind dabei nicht erforderlich. Die Verwendung von Anschlusselementen
in Form von Druckknöpfen ist vor allem hinsichtlich einer reversiblen Befestigung
des Verbindungsleiters und des Anschlusskabels vorteilhaft. Bei einem Kabelbruch muss
somit nicht die Lötverbindung gelöst werden und die betroffenen Kabel können einfach
ausgetauscht werden.
[0088] Figur 7a zeigt ein Fließschema des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer
Scheibe mit Anschlusselementen und Verbindungsleiter. In einem ersten Schritt werden
Kontaktelemente (5) elektrisch leitfähig an den Anschlusselementen (4) befestigt (Schritt
101). Erst danach werden die Anschlusselemente in den darauffolgenden Schritten mittels
einer Lotmasse (8) auf der elektrisch leitfähigen Struktur (3) aufgelötet : Schritt
(102) : Aufbringen einer Lotmasse (S) auf jeweils mindestens einer Kontaktfläche (9)
an der Unterseite der Anschlusselemente (4) ; Schritt (103) : Anordnen der Anschlusselemente
(4) mit Lotmasse (8) auf einer elektrisch leitfähigen Struktur (3) ; Schritt (104)
: Verlöten der Anschlusselemente (4) mit der elektrisch leitfähigen Struktur (3).
In einem letzten Schritt werden die Anschlusselemente (4) durch Anbringen eines Verbindungsleiters
(6) an den Kontaktelementen (5) elektrisch leitfähig miteinander kontaktiert (Schritt
105). Die hier gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich
besonders bei reversibel anzubringenden Verbindungsleitern, wie beispielsweise über
Steckverbindungen kontaktierten Verbindungsleitern. Diese sind auch nachträglich in
einfacher Art und Weise anzubringen und stellen keine räumliche Hinderung beim Lötprozess
dar sofern sie erst nachträglich angesteckt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren
nach Figur 7a erleichtert des Weiteren den Lötprozess. Beim Verlöten des ersten Anschlusselements
bilden der Verbindungsleiter und die weiteren Anschlusselemente eine störende Masse,
wobei die dadurch auf das erste Anschlusselement wirkenden Kräfte zu einem Verrutschen
des ersten Anschlusselements während des Lötvorgangs führen. Durch ein nachträgliches
Verbinden der Anschlusselemente über Steckverbindungen kann dies verhindert werden.
[0089] Figur 7b zeigt ein Fließschema einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Herstellung einer Scheibe mit Anschlusselementen und Verbindungsleiter.
Ein Verbindungsleiter (6) wird zunächst elektrisch leitfähig an den Anschlusselementen
(4.1, 4.2) kontaktiert (Schritt 201). Dies kann entweder unmittelbar, beispielsweise
durch Anlöten des Leiters direkt an das Anschlusselement, oder mittelbar, zum Beispiel
über Kontaktelemente, erfolgen. In den nachfolgenden Schritten wird diese Anordnung
über die Kontaktflächen (9) der Anschlusselemente (4) mittels einer Lotmasse (8) auf
einer elektrisch leitfähigen Struktur (3) verlötet: Schritt (202) : Aufbringen einer
Lotmasse (8) auf jeweils mindestens einer Kontaktfläche (9) an der Unterseite der
Anschlusselemente (4) ; Schritt (203) : Anordnen der Anschlusselemente (4) mit Lotmasse
(6) auf einer elektrisch leitfähigen Struktur (3) ; Schritt (204) : Verlöten der Anschlusselemente
(4) mit der elektrisch leitfähigen Struktur (3). Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird bevorzugt angewandt sofern die Verbindung zwischen Verbindungsleiter
und Anschlusselement, bzw. zwischen Anschlusselement und Kontaktelement nicht reversibel
lösbar ist.
[0090] Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Testreihe von Scheiben mit Anschlusselementen
und Verbindungsleitern nach dem Stand der Technik und der erfindungsgemäßen Scheibe
mit Anschlusselementen und Verbindungsleitern verglichen.
Beispiel 1
[0091] Der Aufbau der erfindungsgemäßen Scheibe mit zwei Anschlusselementen (4) und einem
Verbindungsleiter (6) entspricht dem in Figur 3 gezeigten, wobei der Abstand x der
einander nächstliegenden Kontaktflächen (9) der Anschlusselemente (4.1, 4.2) 285 mm
betrug.
Vergleichsbeispiel 2
[0092] Ein Verbindungsleiter mit 6 Anschlusselementen im Abstand von jeweils 57 mm und einer
Gesamtlänge von 285 mm wurde analog Beispiel 1 auf die in Figur 1 beschriebene Anordnung
aus Substrat und elektrisch leitfähiger Struktur aufgelötet. Der Verbindungsleiter
besteht aus einem unisolierten geflochtenen und vernickelten Kupferleiter mit einem
Leitungsquerschnitt von 3 mm
2, wobei die Anschlusselemente von Crimps gebildet werden. Jedes der Anschlusselemente
wurde mittels einer bleifreien Lotmasse enthaltend 65 Gew.-% Indium, 30 Gew.-% Zinn,
4,5 Gew.-% Silber sowie 0,5 Gew.-% Kupfer auf die elektrisch leitfähige Struktur aufgelötet.
Ein derartiger Verbindungsleiter ist kommerziell von der Firma Antaya zu beziehen.
[0093] Tabelle 1 zeigt das Ergebnis einer Versuchsreihe des erfindungsgemäßen Verbindungsleiters
(Beispiel 1) und des Verbindungsleiters nach dem Stand der Technik (Vergleichsbeispiel
2). Neben einer ausreichenden Stromtragfähigkeit ist auch die maximale Temperaturerhöhung
des Sammelleiters von entscheidender Bedeutung. Diese wird seitens vieler Automobilhersteller
auf einen maximalen Grenzwert von 60°C festgelegt. Ferner werden die Kosten der verschiedenen
Verbindungsleiter verglichen.
Tabelle 1
| |
ΔTmax (Sammelleiter) |
| Beispiel 1 |
ca. 12°C |
| Vergleichsbeispiel 2 |
ca. 5°C |
[0094] Sowohl der erfindungsgemäße Verbindungsleiter als auch der Verbindungsleiter nach
dem Stand der Technik halten den Grenzwert für die maximale Temperaturerhöhung des
Sammelleiters ein. Der erfindungsgemäße Verbindungsleiter ist jedoch wesentlich kostengünstiger.
Dies ist vor allem durch die materialintensive Ausgestaltung des Verbindungsleiters
nach dem Stand der Technik bedingt. Nach dem Stand der Technik wird zur Einhaltung
des Temperaturgrenzwertes und zum Erreichen einer ausreichenden Stromtragfähigkeit
ein wesentlich massiverer Leiter mit einem geringfügig höheren Leitungsquerschnitt
benötigt. Die hohe Anzahl an Anschlusselementen dient ebenfalls dem Erreichen einer
genügend hohen Stromtragfähigkeit sowie der Vermeidung einer Geräuschentwicklung im
fahrenden Automobil. Eine entsprechend hohe Stromtragfähigkeit kann jedoch, wie gezeigt
werden konnte, auch mittels des erfindungsgemäßen Verbindungsleiters mit nur zwei
Anschlusselementen erreicht werden. Eine Fixierung des erfindungsgemäßen Verbindungsleiters
über weitere Anschlusselemente ist überflüssig. Eine mögliche Geräuschentwicklung
wird durch eine polymerhaltige Ummantelung des Verbindungsleiters vermieden. Durch
die wesentliche Reduzierung der Lötpunkte ist der erfindungsgemäße Verbindungsleiter
mit Anschlusselementen innerhalb einer kürzeren Zeitspanne verlötbar. Diese Zeitersparnis
geht mit einer weiteren Senkung der Produktionskosten einher. Ferner wird eine Automatisierung
des Lötprozesses durch eine geringere Anzahl von Lötpunkten enorm vereinfacht. Die
erfindungsgemäße Lösung führt des Weiteren zu einer wesentlichen Senkung der Materialkosten,
da der erfindungsgemäße Verbindungsleiter mit Anschlusselementen weniger massiv gearbeitet
ist. Der Verbindungsleiter nach dem Stand der Technik (Vergleichsbeispiel 2) weist
aufgrund der Vielzahl von Anschlusselementen (6 Crimps) und Lotdepots einen wesentlich
höheren Gesamtmaterialverbrauch auf. Insgesamt ist der erfindungsgemäße Verbindungsleiter
(Beispiel 1) im Vergleich zum Stand der Technik (Vergleichsbeispiel 2) sowohl bezüglich
der Herstellung, als auch bezüglich der Weiterverarbeitung, weit kostengünstiger und
wirtschaftlicher.
Bezugszeichenliste
[0095]
- 1
- transparentes Substrat
- 2
- Abdecksiebdruck
- 3
- leitfähige Struktur
- 4
- Anschlusselemente
- 4.1
- erstes Anschlusselement
- 4.2
- zweites Anschlusselement
- 5
- Kontaktelemente
- 5.1
- erstes Kontaktelement
- 5.2
- zweites Kontaktelement
- 5.3
- drittes Kontaktelement
- 6
- Verbindungsleiter
- 7
- Steckverbindungen
- 8
- Lotmasse
- 9
- Kontaktflächen
- 10
- Anschlusskabel
- x
- Abstand der einander nächstliegenden Kontaktflächen benachbarter Anschlusselemente
1. Eine Scheibe mit mindestens zwei Anschlusselementen (4) und einem Verbindungsleiter
(6) mindestens umfassend
- ein Substrat (1) mit elektrisch leitfähiger Struktur (3) auf mindestens einem Teilbereich
des Substrats (1),
- mindestens zwei elektrische Anschlusselemente (4) auf mindestens einem Teilbereich
der elektrisch leitfähigen Struktur (3),
- mindestens eine Kontaktfläche (9) an der Unterseite jedes Anschlusselements (4),
- eine Lotmasse (8), die die Kontaktflächen (9) der elektrischen Anschlusselemente
(4) in mindestens einem Teilbereich mit der elektrisch leitfähigen Struktur (3) verbindet
und
- einen Verbindungsleiter (6), der die Anschlusselemente (4) elektrisch leitfähig
miteinander verbindet,
wobei der Verbindungsleiter (6) einen leitfähigen Kern und eine nicht leitfähige Ummantelung
umfasst und wobei die einander nächstliegenden Kontaktflächen (9) benachbarter Anschlusselemente
(4) einen Abstand x von mindestens 70 mm aufweisen.
2. Scheibe nach Anspruch 1, wobei die einander nächstliegenden Kontaktflächen (9) benachbarter
Anschlusselemente (4) einen Abstand von mindestens 100 mm, bevorzugt mindestens 150
mm, besonders bevorzugt mindestens 200 mm, aufweisen.
3. Scheibe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anschlusselemente (4) über ihre Oberseite
mit dem Verbindungsleiter (6) verbunden sind.
4. Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Verbindungsleiter (6) einen Leitungsquerschnitt
von kleiner gleich 6 mm2, bevorzugt kleiner gleich 4 mm2, besonders bevorzugt kleiner gleich 2,5 mm2 besitzt.
5. Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektrisch leitfähige Struktur
(3) mindestens einen Sammelleiter mit einem Leitungsquerschnitt kleiner 0,3 mm2, bevorzugt kleiner 0,1 mm2, besonders bevorzugt kleiner 0,06 mm2 umfasst.
6. Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Scheibe zwei Anschlusselemente
(4) umfasst und der Verbindungsleiter (6) eine Länge von kleiner gleich 300 mm besitzt
oder die Scheibe mindestens drei Anschlusselemente (4) umfasst und der Verbindungsleiter
(6) eine Länge von größer als 300 mm besitzt.
7. Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Anschlusselemente (4) Titan, Eisen,
Nickel, Kobalt, Molybdän, Kupfer, Zink, Zinn, Mangan, Niob und/oder Chrom und/oder
Legierungen davon, bevorzugt Eisen-Legierungen, Titan und/oder KupferLegierungen enthalten.
8. Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Anschlusselemente (4) über Kontaktelemente
(5) mit dem Verbindungsleiter (6) elektrisch leitend kontaktiert sind.
9. Scheibe nach Anspruch 8, wobei die Kontaktelemente (5) Steckzungen umfassen, die mit
dem Verbindungsleiter (6) elektrisch leitend kontaktiert sind.
10. Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die elektrisch leitfähige Struktur
(3) zumindest Silber, bevorzugt Silberpartikel und Glasfritten enthält.
11. Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Lotmasse (8) Zinn, Bismut, Indium,
Zink, Kupfer, Silber, Blei und/oder Gemische und/oder Legierungen davon enthält.
12. Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Substrat (1) Glas und/oder Polymere
enthält, bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas
und/oder Polymethylmethacrylat.
13. Verfahren zur Herstellung einer Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei
a) ein Verbindungsleiter (6) mit mindestens zwei Anschlusselementen (4) elektrisch
leitfähig kontaktiert wird,
b) auf der Unterseite der Anschlusselemente (4) eine Lotmasse (8) auf jeweils mindestens
einer Kontaktfläche (9) aufgebracht wird,
c) die Anschlusselemente (4) mit der Lotmasse (8) auf der elektrisch leitfähigen Struktur
(3) auf dem Substrat (1) angeordnet werden und
d) die Anschlusselemente (4) mit der elektrisch leitfähigen Struktur (3) verlötet
werden,
wobei Schritt a) vor, während oder nach den Schritten b), c) und d) erfolgen kann.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Verbindungsleiter (6) über Kontaktelemente (5)
an den Anschlusselementen (4) kontaktiert wird.
15. Verwendung einer Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Scheibe mit elektrisch
leitfähigen Strukturen, bevorzugt mit Heizleitern und/oder Antennenleitern, für Fahrzeuge,
Flugzeuge, Schiffe, Architekturverglasung und Gebäudeverglasung.
1. A pane with at least two connection elements (4) and a connecting conductor (6) comprising
at least
- a substrate (1) with an electrically conductive structure (3) on at least one subregion
of the substrate (1),
- at least two electrical connection elements (4) on at least one subregion of the
electrically conductive structure (3),
- at least one contact surface (9) on the bottom of each connection element (4),
- a soldering compound (8), which connects the contact surfaces (9) of the electrical
connection elements (4) to the electrically conductive structure (3) in at least one
subregion, and
- a connecting conductor (6), which electrically conductively connects the connection
elements (4) to each other,
wherein the connecting conductor (6) comprises a conductive core and a nonconductive
sheath and wherein the contact surfaces (9) of adjacent connection elements (4) nearest
each other have a distance x between them of at least 70 mm.
2. Pane according to claim 1, wherein the contact surfaces (9) of adjacent connection
elements (4) nearest each other have a distance between them of at least 100 mm, preferably
at least 150 mm, particularly preferably at least 200 mm.
3. Pane according to claim 1 or 2, wherein the connection elements (4) are connected
via their top to the connecting conductor (6).
4. Pane according to one of claims 1 through 3, wherein the connecting conductor (6)
has a conductor cross-section less than or equal to 6 mm2, preferably less than or equal to 4 mm2, particularly preferably less than or equal to 2.5 mm2.
5. Pane according to one of claims 1 through 4, wherein the electrically conductive structure
(3) comprises at least one busbar with a conductor cross-section less than 0.3 mm2, preferably less than 0.1 mm2, particularly preferably less than 0.06 mm2.
6. Pane according to one of claims 1 through 5, wherein the pane includes two connection
elements (4) and the connecting conductor (6) has a length less than or equal to 300
mm or the pane includes at least three connection elements (4) and the connecting
conductor (6) has a length greater than 300 mm.
7. Pane according to one of claims 1 through 6, wherein the connection elements (4) contain
titanium, iron, nickel, cobalt, molybdenum, copper, zinc, tin, manganese, niobium,
and/or chromium and/or alloys thereof, preferably iron alloys, titanium, and/or copper
alloys.
8. Pane according to one of claims 1 through 7, wherein the connection elements (4) are
electrically conductively contacted to the connecting conductor (6) via contact elements
(5).
9. Pane according to claim 8, wherein the contact elements (5) comprise contact pins,
which are electrically conductively contacted to the connecting conductor (6).
10. Pane according to one of claims 1 through 9, wherein the electrically conductive structure
(3) contains at least silver, preferably silver particles and glass frits.
11. Pane according to one of claims 1 through 10, wherein the soldering compound (8) contains
tin, bismuth, indium, zinc, copper, silver, lead, and/or mixtures and/or alloys thereof.
12. Pane according to one of claims 1 through 11, wherein the substrate (1) contains glass
and/or polymers, preferably flat glass, float glass, quartz glass, borosilicate glass,
soda lime glass, and/or polymethyl methacrylate.
13. Method for producing a pane according to one of claims 1 through 12, wherein
a) a connecting conductor (6) is electrically conductively contacted with at least
two connection elements (4),
b) on the bottom of the connection elements (4), a soldering compound (8) is applied
in each case to at least one contact surface (9),
c) the connection elements (4) with the soldering compound (8) are arranged on the
electrically conductive structure (3) on the substrate (1), and
d) the connection elements (4) are soldered to the electrically conductive structure
(3), wherein step a) can occur before, during, or after steps b), c) and d).
14. Method according to claim 13, wherein the connecting conductor (6) is contacted via
contact elements (5) on the connection elements (4).
15. Use of a pane according to one of claims 1 through 12 as a pane with electrically
conductive structures, preferably with heating conductors and/or antenna conductors,
for motor vehicles, aircraft, watercraft, architectural glazing, and glazing in buildings.
1. Une vitre avec au moins deux éléments de raccordement (4) et un fil de connexion (6)
qui comprend au moins :
- un substrat (1) avec une structure électriquement conductrice (3) sur au moins une
partie du substrat (1)
- au moins deux éléments de raccordement électriques (4) sur au moins une partie de
la structure électriquement conductrice (3),
- au moins une surface de contact (9) sur le dessous de chaque élément de raccordement
(4),
- une masse de brasure (8), qui relie les surfaces de contact (9) des éléments de
raccordement électrique (4) dans au moins une zone partielle avec la structure conductrice
d'électricité (3) et
- un fil de connexion (6), qui relie les éléments de raccordement (4) ensemble de
manière électriquement conductrice,
où le fil de connexion (6) comprend un coeur conducteur et un habillage non conducteur
et où l'écart x entre les surfaces de contact (9) les plus proches les unes des autres
des éléments de raccordement voisins (4) est d'au moins 70 mm.
2. Vitre selon la revendication 1, où l'écart x entre les surfaces de contact (9) les
plus proches les unes des autres des éléments de raccordement voisins (4) est d'au
moins 100 mm, de préférence d'au moins 150 mm et de manière particulièrement préférée
d'au moins 200 mm.
3. Vitre selon la revendication 1 ou 2, où les éléments de connexion (4) sont reliés
avec le fil de connexion (6) par leur surface de dessus.
4. Vitre selon une des revendications 1 à 3, où le fil de connexion (6) possède une section
de fil inférieure ou égale à 6 mm2, de préférence inférieure ou égale à 4mm2, et de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 2,5 mm2.
5. Vitre selon l'une des revendications 1 à 4, où la structure conductrice d'électricité
(3) comprend au moins un conducteur collecteur avec une section de fil inférieur à
0,3 mm2, de préférence inférieur à 0,1 mm2 et de manière particulièrement préférée inférieure à 0,06 mm2.
6. Vitre selon l'une des revendications 1 à 5, où la vitre comprend deux éléments de
connexion (4) et la longueur du fil de connexion (6) est inférieur ou égal à 300 mm,
ou le disque comprend au moins trois fils de connexion (4) et la longueur du fil de
connexion (6) est supérieur à 300 mm.
7. Vitre selon l'une des revendications 1 à 6, où les éléments de raccordement (4) contiennent
du titane, du fer, du nickel, du cobalt, du molybdène, du cuivre, du zinc, de l'étain,
du manganèse, du niobium et/ou du chrome et/ou des alliages de ceux-ci, de préférence
des alliages de fer, de titane et/ou des alliages de cuivre.
8. Vitre selon l'une des revendications 1 à 7, où les éléments de raccordement (4) sont
raccordés électriquement par des éléments de contact (5) avec le fil de connexion
(6).
9. Vitre selon la revendication 8, où les éléments de contact (5) comprennent des languettes
de montage, qui sont mis en contact de manière électriquement conductrice avec le
fil de connexion (6).
10. Vitre selon l'une des revendications 1 à 9, où la structure électriquement conductrice
(3) contient au moins de l'argent, de préférence des particules d'argent et des frittes
de verre.
11. Vitre selon l'une des revendications 1 à 10, où la masse de brasure (8) contient de
l'étain, du bismuth, de l'indium, du zinc, du cuivre, de l'argent, du plomb et/ou
des mélanges et/ou des alliages de ceux-ci.
12. Vitre selon l'une des revendications 1 à 11, où le substrat (1) contient du verre
et/ou des polymères, de préférence du verre plat, du verre flotté, du verre de quartz,
verre borosilicaté, du verre à chaux sodée ou du polyméthacrylate de méthyle.
13. Procédé de fabrication d'une vitre selon l'une des revendications 1 à 12, où :
a) un fil de connexion (6) est mis en contact de manière électriquement conductrice
avec au moins deux éléments de raccordement (4),
b) sur la face inférieure des éléments de connexion (4) une masse de brasure (8) est
appliquée respectivement sur au moins une surface de contact (9)
c) les éléments de raccordement (4) sont disposés avec la masse de brasure (8) sur
la structure électriquement conductrice (3) sur le substrat (1), et
d) les éléments de raccordement (4) sont soudés avec la structure électriquement conductrice
(3), où l'étape a) peut se produire avant, pendant ou après les étapes b), c) et (d).
14. Procédure selon la revendication 13, où le fil de connexion (6) peut être mis en contact
de manière électriquement conductrice par les éléments de contact (5) avec les éléments
de raccordement (4).
15. Utilisation d'une vitre selon l'une des revendications 1 à 12 comme vitre avec des
structures conductrices d'électricité, de préférence avec des conducteurs chauffants
et/ou des conducteurs d'antenne, pour des véhicules, des avions, des navires, du vitrage
d'architecture et des vitrages de construction.