(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性コーティング及びその上にはんだ付けされる金属条片を有するガラス板の製造方法であって、少なくとも、
（ａ）導電性コーティング（２）を有する基板（１）を形成するステップと、
（ｂ）少なくとも１つの貫通孔（４）を有する金属条片（３）を形成するステップと、
（ｃ）前記孔（４）が前記導電性コーティング（２）上に位置するように、前記金属条片（３）を前記導電性コーティング（２）上で位置決めするステップと、
（ｄ）超音波はんだごてを用いて、はんだ材（５）により、前記金属条片（３）を前記導電性コーティング（２）にはんだ付けするステップと
を含み、
前記超音波はんだごてを、前記金属条片（３）の上面（Ｏ）に接触させ、前記金属条片（３）にわたって前記孔（４）の領域で移動させ、
前記はんだ材（５）を、前記はんだ付けするステップの間、加熱によって溶融させる、
方法。
【請求項２】
前記ステップ（ｂ）において、少なくとも前記金属条片（３）の下面（Ｕ）上に前記はんだ材（５）を設けた前記金属条片（３）を形成する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ステップ（ｂ）において、少なくとも前記下面（Ｕ）上及び前記上面（Ｏ）上に前記はんだ材（５）を設けた前記金属条片（３）を形成する、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記孔（４）及び前記はんだ材（５）を取り囲むように、前記金属条片（３）の下面（Ｕ）に接着剤（６）を設ける、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記接着剤（６）は両面接着テープである、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記金属条片を、前記導電性コーティング（２）の電気的接続のためのフラット導体とし、かつ、前記導電性コーティング（２）を起点として前記基板（１）の側縁を越えて延在させる、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記孔（４）をスリット状に形成する、
請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記導電性コーティング（２）は、印刷された導電性ペーストを含む、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記導電性ペーストは銀粒子及びガラスフリットを含有する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記金属条片（３）は、１０μｍから５００μｍまでの厚さを有する、
請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記金属条片（３）は、３０μｍから２００μｍまでの厚さを有する、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記金属条片（３）は、少なくとも銅もしくは銀を含有する、
請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記基板（１）は、ガラスを含有する、
請求項１から１２までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記基板（１）は、石灰ソーダガラスを含有する、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
導電性コーティング及びその上にはんだ付けされる金属条片を有するガラス板であって、少なくとも、
・導電性コーティング（２）を有する基板（１）と、
・前記基板（１）に向かう側の下面（Ｕ）、及び、前記基板（１）とは反対側の上面（Ｏ）を有する金属条片（３）と
を含み、
前記金属条片（３）は、はんだ材（５）によって、前記導電性コーティング（２）上に被着されており、
前記金属条片（３）に貫通孔（４）が形成されており、前記はんだ材（５）が、前記下面（Ｕ）の前記孔（４）の周囲の領域上、及び、前記孔（４）内、及び、前記上面（Ｏ）の前記孔（４）の周囲の領域上に設けられており、
前記基板（１）と前記金属条片（３）との間に、前記下面（Ｕ）上に設けられた前記はんだ材（５）の部分を取り囲むように、接着剤（６）が設けられている、
ガラス板。
【請求項１６】
前記基板（１）が、熱可塑性中間層を介して別のガラス板に積層されて複合ガラス板を形成しており、
前記導電性コーティング（２）及び前記金属条片（３）が、前記基板（１）の、前記熱可塑性中間層に向かう側の表面に配置されており、
前記金属条片（３）は、前記導電性コーティング（２）を起点として前記複合ガラス板の側縁を越えて延在している、
請求項１５に記載のガラス板。
【請求項１７】
・前記基板（１）は、導電性の薄膜積層体（７）を有しており、
・前記薄膜積層体（７）上に、２つのバスバーを形成する前記導電性コーティング（２）が被着されており、前記導電性コーティング（２）は印刷された導電性ペーストを含み、
・各バスバー上に、貫通孔（４）を有する、外部の電圧源への電気的接続のためのフラット導体としての前記金属条片（３）がはんだ付けされており、
・前記基板（１）が、熱可塑性中間層を介して別のガラス板に積層されて複合ガラス板を形成している、
請求項１５又は１６に記載のガラス板。
【請求項１８】
加熱可能なウィンドウガラス又は電気的に切り替え可能な光学特性を有する板ガラスとしての、請求項１５から１７までのいずれか１項に記載のガラス板の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性コーティング及びその上にはんだ付けされる金属条片を有するガラス板の製造方法、及び、この方法によって製造可能なガラス板、並びに、このガラス板の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス板に、電気的接続を行う導電性コーティングを設けることが公知である。典型的には、導電性コーティングは、ストリップ形状の、印刷される銀ペーストとして構成されており、いわゆるバスバーもしくは集電レールとして機能する。バスバーは、例えば、ガラス板上に被着された導電性の薄膜層に電圧を印加して、できるかぎり均等な電流の流れを形成するために用いられる。導電性の薄膜層は、この場合例えば、加熱可能なコーティングもしくは平面電極である。
【０００３】
こうしたガラス板の例として、加熱可能な車両ウィンドウガラス、特にフロントガラス、薄膜ソーラーモジュール、又は、電気的に切り替え可能な光学特性を有するガラス板、例えばエレクトロクロミックガラス板が挙げられる。ガラス板は、典型的には、熱可塑性中間層を介して別のガラス板と積層され、導電性コーティングを内部に配置したガラス接合体を形成する。導電性コーティングの電気的接続（すなわち外部電圧源との接続）は、通常、金属条片、例えばいわゆるフラットバンド導体もしくはフィルム導体によって行われ、この金属条片は導電性コーティングにはんだ付けされており、ガラス接合体の側縁を越えて延在する。ガラス接合体の外側では、金属条片は、電圧源へ通じる接続ケーブルに接続することができる。
【０００４】
導電性コーティングと金属条片との接続を形成するために、超音波はんだ付けプロセス（ＵＳソルダリング）が公知である。この場合、はんだごてによって超音波振動が金属条片に伝達される。超音波振動によって、はんだ材と表面との間に或る程度の機械的接続を形成する改善された接着力が達成される。ただし、こうした機械的接続は、ガラス板の実用にとって充分に安定ではない。したがって、ＵＳソルダリングは、従来、超音波振動によってはんだ材の表面から特に酸化物を除去する予成形ステップでしかなかった。続いて、本来のはんだ付けが、はんだ材を溶融させる別のはんだ付けプロセスを用いて行われる。ＵＳソルダリングにより、特に流動剤フリーのはんだ材を使用できる。ＵＳソルダリングについては、例えば、独国特許第１９８２９１５１号明細書（ＤＥ１９８２９１５１Ｃ１）、独国特許出願公開第４４３２４０２号明細書（ＤＥ４４３２４０２Ａ１）、独国特許出願公開第４０３２１９２号明細書（ＤＥ４０３２１９２Ａ１）及び欧州特許出願公開第２３５９９７３号明細書（ＥＰ２３５９９７３Ａ２）に開示されている。
【０００５】
従来のＵＳソルダリングは良好なはんだ付け結果を生じさせるが、２種類の異なるはんだ付けステップが必要なため、ガラス板の製造に要する時間が増大する。このことは、より大きなクロックタイムに基づく産業上の大量生産にとっては望ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許第１９８２９１５１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第４４３２４０２号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第４０３２１９２号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第２３５９９７３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の課題は、導電性コーティング及びその上にはんだ付けされる金属条片を有するガラス板を製造する改善された方法を提供することである。特に、導電性コーティングと金属条片との間のはんだ接続を１回の超音波はんだ付けステップのみで行えるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
こうした本発明の課題は、本発明の請求項１に記載の導電性コーティング及びその上にはんだ付けされる金属条片を有するガラス板を製造する方法により解決される。好ましい実施形態は各従属請求項から得られる。
【０００９】
本発明の導電性コーティング及びその上にはんだ付けされる金属条片を有するガラス板を製造する方法は、少なくとも、
（ａ）導電性コーティングを有する基板を形成するステップと、
（ｂ）少なくとも１つの貫通孔を有する金属条片を形成するステップと、
（ｃ）孔が導電性コーティング上に位置するように、金属条片を導電性コーティング上で位置決めするステップと、
（ｄ）超音波はんだごてを用いて、はんだ材により金属条片を導電性コーティングにはんだ付けするステップと
を含む。
【００１０】
金属条片は、特に、導電性コーティングの電気的接続、すなわち、外部電圧源との接続に用いられる。好ましくはフラット導体として構成される金属条片は、導電性コーティングから基板の側縁を越えて延在する。基本的には、金属条片は、例えば導電性コーティングの導電率の増大など、他の機能を満足させるようにも構成できる。
【００１１】
好ましい一実施形態では、金属条片は、好ましくは外部の電気デバイス（例えば電圧源）への導電性コーティングの接続に用いられるフラット導体（好ましくは付加的な絶縁バーを有する金属フィルムストリップ）である。フラット導体は、複合ガラス板の側縁を越えて延在する。
【００１２】
金属条片は、典型的には、ストリップ状、特に金属フィルムのストリップとして構成される。金属条片は、金属もしくは金属合金を含むか又はこれらから形成され、導電性を有する。典型的な金属条片は、銅フィルムのストリップである。
【００１３】
金属条片は、下面及び上面を有する。本発明における下面とは、金属条片のうち、はんだ付け状態で基板に向かう側に存在する面である。相応に、上面とは、金属条片のうち、はんだ付け状態で基板とは反対側に存在する面である。
【００１４】
本発明の金属条片の孔により、超音波はんだごてが金属条片及び孔にわたって移動されると、超音波振動が下方に位置する導電性コーティングに伝達される。このようにして、一方でははんだ材とコーティングとの接続、他方でははんだ材と条片との接続が形成され、これによりコーティングと条片とがはんだ材を介して相互に接続される。さらに、金属条片により、溶融したはんだ材が条片の上面へ溢出することができる。上面のはんだ材によって、条片はいわばガラス板に型押しされ（形状結合し）、このためきわめて安定な機械的接続が達成される。このことは本発明の大きな利点である。
【００１５】
好ましい一実施形態では、方法ステップ（ｂ）において、少なくとも下面にはんだ材を設けた金属条片が形成される。方法ステップ（ｃ）では、下面が基板に向けられ、当該下面に配置されたはんだ材が金属条片と導電性コーティングとの間に位置する。予成形されてはんだ材が設けられる金属条片は、大量生産の点で有利である。はんだ付け前に理想的には、導電性コーティングと金属条片との間、孔の近傍にはんだ材を配置することにより、効率的かつ安定なはんだ接続が保証される。ただし、これに代えて、はんだ材を、導電性コーティングと金属条片との間に個別に導入することもできる。これに代えて、はんだ材を、例えばはんだごて上に配置した状態で、条片の上面から孔を通して導入することもできる。
【００１６】
特に好ましい実施形態では、はんだ材は下面及び上面に配置される。これは特に、はんだ接続の安定性の点で有利である。
【００１７】
はんだ材は、はんだ材ポーションとして孔に並ぶように配置可能である。これは、溶融したはんだ材が孔に達してこれを通過できるような孔までの距離ではんだ材が配置されることを意味する。複数のはんだ材ポーションを条片の下面及び場合により上面に配置できる。例えば、孔の向かい合う側にそれぞれ２つずつのはんだ材ポーションを配置できる。
【００１８】
これに代えて、はんだ材を、はんだ材小片として、孔を覆うように、条片の下面及び場合により上面に配置することもできる。
【００１９】
これに代えて、はんだ材の一部分を孔内へプレスによって導入してもよい。
【００２０】
また、当業者が個々のケースの必要にしたがって選択した別の可能な位置で、はんだ材を金属条片に配置することもできる。
【００２１】
本発明の超音波はんだ付けにより、充分に安定な機械的接続が保証される。好ましくは、超音波はんだ付けによる最終的な接続が形成され、別のはんだ付けプロセスによる事後的な別のはんだ付けステップは行われない。
【００２２】
基板は、好ましい実施形態では、ガラス、特に石灰ソーダガラスに含まれる。当該基板は、他の種類のガラス、例えばホウケイ酸ガラスもしくは石英ガラスを含むことができる。基板は好ましくはガラス板である。基板は、プラスチック、特にポリカーボネートもしくはポリメチルメタクリレートも含むことができ、好ましくは剛性のポリマーガラス板として構成可能である。
【００２３】
基板の厚さは広汎に変化させることができ、個々のケースの要求にきわめて良く適合可能である。好ましくは、基板の厚さは０．５ｍｍから１０ｍｍまで、好ましくは１ｍｍから５ｍｍまでである。
【００２４】
基板は透明かつ無色であってよいが、また色味づけ、磨りガラス化もしくは着色を行うこともできる。基板は、プリテンションされていないガラスもしくは部分的にプリテンションされたガラスもしくはプリテンションされたガラスから形成されていてもよい。
【００２５】
本発明によれば、金属条片は、導電性コーティングにはんだ付けされる。導電性コーティングは、好ましい一実施形態では、印刷されて部分的に焼成される導電性ペーストによって形成される、銀を含有するプリント、特にスクリーンプリントである。この場合、導電性ペーストは、好ましくは銀粒子及びガラスフリットを含有する。導電性コーティングは、好ましくはバスバー（集電レール）である。
【００２６】
バスバーは外部の電圧源との接続のために設けられており、これにより、電流が、バスバー間に配置された機能素子を通って、例えばバスバー間を延在する印刷された加熱導体又はバスバー間に配置された導電性の薄膜積層体を通って、流れることができる。当該バスバーにより均等な電流の流れが保証される。
【００２７】
好ましい実施形態では、基板に、バスバーとしての導電性コーティングが被着された、導電性の薄膜積層体が設けられる。薄膜積層体は例えば加熱可能なコーティングもしくは平面電極であってよい。薄膜積層体は１つもしくは複数の薄膜層を含むことができる。薄層もしくは薄膜層とは、通常、１μｍ以下の厚さを有する層であると理解されたい。導電性の薄膜積層体は、例えば銀又はインジウム錫酸化物（indium tin oxide，ＩＴＯ）などの導電性酸化物（transparent conductive oxide，ＴＣＯ）を含有する、少なくとも１つの導電層を含む。薄膜積層体は、付加的に、例えば層抵抗の制御、腐食防止もしくは反射率の低減に用いられる誘電層を含む。典型的な誘電層は、酸化物もしくは窒化物、例えばケイ素窒化物、ケイ素酸化物、アルミニウム窒化物、アルミニウム酸化物、亜鉛酸化物もしくはチタン酸化物を含有する。薄膜積層体は、当業者がそれ自体公知の手法で、例えば物理気相蒸着法（physical vapour deposition，ＰＶＤ）、真空蒸着法、磁場アシストカソードスパッタリング、化学気相蒸着法（chemical vapour deposition，ＣＶＤ）、プラズマアシスト気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）又はウェットケミカルプロセスによって、基板上に被着することができる。
【００２８】
薄膜積層体は好ましくは基板よりも小さい面積を有するので、好ましくは０．５ｍｍから１０ｍｍまでの幅の周縁領域には薄膜積層体は存在しない。これにより、薄膜積層体は、基板が別のガラス板と積層されてガラス接合体が形成される際に、周囲雰囲気との接触から保護される。
【００２９】
ただし、基本的には、こうした導電性の薄膜積層体を直接に、つまり付加的なバスバーなしに接続することもできる。このために金属条片は薄膜積層体に直接にはんだ付けされる。この場合、薄膜積層体は本発明における導電性コーティングである。
【００３０】
金属条片は、好ましくは１０μｍから５００μｍまで、特に好ましくは３０μｍから２００μｍまで、例えば５０μｍもしくは１００μｍの厚さを有する。金属条片は、好ましくは、金属フィルムのストリップとして構成される。こうした厚さを有する導電性フィルムは、技術的に簡単に実現可能であり、有利な電流耐性を有する。金属条片の長さ及び幅は広汎に変化させることができ、個々のケースの要求に適合化可能である。典型的な幅は２ｍｍから２０ｍｍまでである。
【００３１】
金属条片は、少なくとも１つの金属もしくは金属合金を含有する。金属条片は、好ましくは、アルミニウム、銅、錫めっき銅もしくは銀めっき銅、金、銀、亜鉛、タングステン及び／又は錫又はこれらの合金、特に好ましくは銅又は銀を含有する。金属条片には、例えば導電性を高めるために及び腐食保護部として、コーティングが設けられる。金属条片は、好ましい実施形態では、錫めっき銅もしくは銀めっき銅の条片である。
【００３２】
導電性コーティングに複数の金属条片をはんだ付けすることもできる。１つもしくは複数の金属条片は、電気的絶縁のためのポリマーカバーを備えたいわゆるフラットバンド導体もしくはフィルム導体である予成形品として形成可能である。当該カバーは、例えば、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はポリエステルを含み、例えば２５μｍから１００μｍまでの厚さを有する。
【００３３】
金属条片の上面及び下面での孔の周囲領域は、好ましくはポリマーカバーによって覆われない。このために、ポリマーカバーは両面それぞれに、金属条片の所定領域を開放面として露出させる切欠部を有する。カバーによって覆われない領域の面積は、好ましくは３ｍｍ２から１３０ｍｍ２までである。下面には、はんだ付け前にはんだ材を配置でき、はんだ材を安定に金属条片に接合できるはんだ付け面が形成される。上面では、カバーの切欠部を通してはんだごてを直接に金属条片に接触させ、条片にわたって移動させることができる。こうして超音波振動の伝達が特に有効に行われる。
【００３４】
金属条片の孔は、連続孔もしくは貫通孔であり、つまり、金属条片の上面から下面まで通じる開口である。当該孔は、基本的には任意のあらゆる形状、例えば円形状もしくは楕円形状を有することができる。金属条片は２つ以上の孔を有してもよく、例えば並んだ２つの孔を設けてもよい。孔の寸法は、少なくとも１つの次元において少なくとも１ｍｍである。
【００３５】
好ましい一実施形態では、孔はスリット状に形成される。特にスリットとは、長さが幅の少なくとも３倍であるような、きわめて細長い形状の孔であると理解されたい。こうしたスリットは、好ましくは１ｍｍから２０ｍｍまで、特に好ましくは２ｍｍから１０ｍｍまでの長さを有する。
【００３６】
孔の寸法は、有利には、使用されるはんだごての直径に適合化される。好ましくは、孔の寸法は、少なくとも１つの次元において、はんだごての直径より大きい。孔がスリット状に形成される場合、少なくともスリットの長さははんだごての直径より大きく、例えばその約２倍の大きさである。このようにすることで良好なはんだ付け結果が達成される。スリットの幅は、はんだごての直径より小さくてもよく、例えばその約１／２の大きさであってよい。
【００３７】
孔は、任意のあらゆる方法、例えば機械切削もしくはレーザー切削によって、金属条片に形成することができる。
【００３８】
超音波はんだ付け（ＵＳソルダリング）は、適切な超音波はんだ付け工具、好ましくは超音波はんだごてによって行われる。はんだごては、超音波振動を、金属条片、はんだ材及び導電性コーティングへ伝達する。このために、当該はんだごては金属条片の上面に接触される。当該はんだごては、はんだ付け中、好ましくは金属条片にわたって、特に条片の孔及びその周囲領域にわたって移動される。はんだごての移動は、手動又は自動で、例えばロボットアームにより行うことができる。はんだごての移動により、はんだ付け面全体に沿って超音波振動が有効に伝達され、ひいては特に安定なはんだ接続が形成される。
【００３９】
超音波振動の周波数は、好ましくは、１０ｋＨｚから１００ｋＨｚ、例えば約４０ｋＨｚである。
【００４０】
はんだ材は、はんだ付け中、好ましくは溶融温度を上回る温度まで加熱されるので、はんだ材料は溶融する。これは、好ましくは加熱可能なはんだごてにより、はんだ付け領域の金属条片を加熱することで行われる。熱は金属条片からその下方に存在するはんだ材へ伝達され、これに応じてはんだ材が溶融する。溶融温度は使用されるはんだ材に依存して変化する。加熱量も金属条片の熱吸収度に応じて定められる。金属条片又ははんだ材の加熱の典型的な温度は、１２０℃から４５０℃まで、好ましくは１８０℃から３２０℃までである。
【００４１】
ＵＳソルダリングに適するはんだ材（ＵＳはんだ材）は、当業者に周知であり、例えばMBR ELECTRONICS GmbH社の商品名CERASOLZERとして市販入手可能である。ＵＳソルダリングでは、超音波振動によってはんだ材の表面から酸化物が除去されることにより、流動剤の使用が不要となる。したがって、はんだ材は好ましくは流動剤を含まない。
【００４２】
はんだ材ポーションは、はんだ付け前に金属条片の下面に配置され、好ましくは５０μｍから１５０μｍの厚さを有する。はんだ材の全体量は個々のケースの条件に依存して定められ、当業者が適切に選択可能である。典型的な用途でのはんだ材量は０．１ｍｍ３から２０ｍｍ３までの範囲である。
【００４３】
有利な一実施形態では、金属条片の下面に接着剤が設けられる。当該接着剤により、金属条片をはんだ付け前に導電性コーティング上に固定できる。これにより、金属条片の正確な位置決めが簡単化される。接着剤は、好ましくは接着テープ、特に好ましくは両面接着テープである。接着剤の厚さは、好ましくは２０μｍから５００μｍまで、特に好ましくは２５μｍから１００μｍである。これにより特に良好な結果が得られる。
【００４４】
好ましい一実施形態では、接着剤は、孔と金属条片の下面に配置されたはんだ材とを（接着剤の平面で）完全に取り囲む。金属条片がはんだ付けのために導電性コーティングの上方に配置されると、金属条片、導電性コーティング、接着剤及び場合により絶縁カバーによって中空室が形成される。当該中空室は、はんだ付け過程中に溶融したはんだ材が制御不能状態で流れ出すことを防止し、これにより良好なはんだ接続が達成される。他方で、当該中空室は、超音波振動によってはんだ材又ははんだ付けされる表面から酸化物及び他の不純物が解離して制御不能状態で基板全体に分散することを防止する。電流を輸送するコーティングが基板に設けられる場合、これらの物質は動作誤りを生じさせうる。これに代えて、酸化物及び不純物が中空室に留まるようにしてもよい。
【００４５】
典型的には、本発明のガラス板は、金属条片のはんだ付け後に別のガラス板に接合され、複合ガラス板となる。このために、本発明のガラス板と少なくとも１つの熱可塑性フィルムと別のガラス板とがこの順序で平面状に上下に配置され、それ自体公知のプロセスで、例えばオートクレーブプロセス、真空チャックプロセス、真空リングプロセス、カレンダプロセス、真空ラミネータもしくはこれらの組み合わせを用いて、相互に積層される。この場合、ガラス板の接合は、通常のごとく、熱、真空及び／又は圧力の作用のもとで行われる。はんだ付けされた金属条片を有する導電性コーティングが、基板の、熱可塑性フィルムに向かう面に配置される。
【００４６】
ここで、金属条片は、好ましくはフラット導体（好ましくは、付加的な絶縁カバーを有する金属フィルムのストリップ）であり、これは、好ましくは導電性コーティングを外部の電気デバイス（例えば電圧源）に接続するために用いられる。このために、フラット導体は、導電性コーティングを起点として、基板の側縁及び複合ガラス板の側縁を越えて延在する。
【００４７】
導電性コーティングは、好ましくはスクリーンプリンティングによって基板に被着される。
【００４８】
本発明はさらに、本発明の方法によって形成されるガラス板を含む。
【００４９】
本発明の、導電性コーティング及びその上にはんだ付けされる金属条片を有するガラス板は、少なくとも、
・導電性コーティングを有する基板と、
・基板に向かう側の下面と基板とは反対側の上面とを有する金属条片と
を含み、金属条片ははんだ材によって導電性コーティング上に被着されており、ここで、金属条片に貫通孔が形成されており、はんだ材が、下面の孔の周囲の領域上、及び、孔内、及び、上面の孔の周囲の領域上に設けられている。
【００５０】
特に好ましい一実施形態によれば、基板と金属条片との間に、金属条片の下面上に設けられたはんだ材の部分及び孔を取り囲むように、接着剤、特に両面接着テープが配置される。接着剤の平面では、孔と金属条片の下面上に設けられたはんだ材ポーションとが、接着剤によって好ましくは完全に取り囲まれる。
【００５１】
特に有利な一実施形態では、基板上に導電性の薄膜積層体が被着される。薄膜積層体上には、電気エネルギをこの薄膜積層体に供給するための２つのバスバーを形成するために、印刷される導電性ペースト、特に銀を含有するプリントペーストを含む、導電性コーティングが被着される。バスバーの厚さは、好ましくは５μｍから５０μｍまでである。本発明によれば、各バスバー上に金属条片がはんだ付けされる。当該金属条片は、好ましくはフラット導体、特に金属フィルムのストリップであり、導電性コーティング／バスバーを外部電圧源に電気的に接続するために用いられる。
【００５２】
本発明のガラス板は特に、他のガラス板に積層されて複合ガラス板を形成するように構成される。
【００５３】
複合ガラス板は、少なくとも、導電性コーティング及びその上にはんだ付けされる金属条片を有する本発明のガラス板と、別のガラス板と、これらを相互に接合する熱可塑性中間層とを含む。導電性コーティング及びその上にはんだ付けされる金属条片は、基板の、熱可塑性中間層に向かう側の表面に設けられる。したがって、導電性コーティング（及び場合により設けられる別のコーティング）は、有利には、積層体内部にあって、腐食及び損傷から保護される。金属条片は、好ましくは、導電性コーティングを外部の電気デバイス（例えば電圧源）に電気的に接続するためのフラット導体であり、このために、導電性コーティングを起点として、複合ガラス板の側縁を越えて延在する。
【００５４】
熱可塑性中間層は、好ましくは、少なくとも１つの熱可塑性フィルムによって形成される。熱可塑性中間層は、少なくとも１つの熱可塑性ポリマー、好ましくはエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラル（ＰＶＢ）もしくはポリウレタン（ＰＵ）又はこれらの混合物もしくはこれらのコポリマーもしくはこれらの誘導体を含み、特に好ましくはＰＶＢである。熱可塑性中間層の厚さは、好ましくは０．２ｍｍから２ｍｍまで、特に好ましくは０．３ｍｍから１ｍｍまで、例えば０．３８ｍｍもしくは０．７６ｍｍである。
【００５５】
接合ガラス板は、例えば、
・加熱可能な接合ガラス板、特に加熱可能なフロントガラス、
・電気的に切り替え可能な光学特性を有するガラス板、例えばエレクトロクロミックガラス板、ＳＰＤガラス板（suspended particle device）もしくはＰＤＬＣガラス板（polymer dispersed liquid crystal）、又は、
・薄膜ソーラーモジュール
である。
【００５６】
特に導電性コーティングが平面電極又は平面電極のバスバーとして機能する場合、ガラス板間に別の部材、例えば光起電積層体もしくは電気的に切り替え可能な光学特性を有する積層体（例えばエレクトロクロミック積層体、ＰＬＤＣ積層体もしくはＳＰＤ積層体）を配置することもできる。
【００５７】
本発明はさらに、加熱可能なウィンドウガラス又は電気的に切り替え可能な光学特性を有するガラス板としての、本発明のガラス板の使用を含む。
【００５８】
以下に、本発明を図及び実施形態に即して詳細に説明する。図は概略的なものであり、縮尺通りに描かれていない。なお、図は本発明をいかなる意味においても限定しない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明のガラス板の構成を示す平面図である。
【図２】はんだ付け前の金属条片の本発明の構成を上面Ｏ側から示す平面図である。
【図３】図２の金属条片を下面Ｕ側から示す平面図である。
【図４】図２，図３の金属条片を示すＢ−Ｂ’線での断面図である。
【図５】図１のガラス板のはんだ付けされた金属条片３の領域を示すＡ−Ａ’線での断面図である。
【図６】金属条片の別の構成を示すＢ−Ｂ’線での断面図である。
【図７】金属条片のさらに別の構成を示すＢ−Ｂ’線での断面図である。
【図８】金属条片を有するフィルム導体を示す平面図である。
【図９】図６のフィルム導体を示すＣ−Ｃ’線での断面図である。
【図１０】金属条片のさらに別の構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
図１，図５には、それぞれ、本発明のガラス板の構成の詳細が示されている。ガラス板は、例えば２．１ｍｍ厚さの石灰ソーダガラス製のガラス板である基板１を含む。基板１の表面には導電性の薄膜積層体７が設けられている。薄膜積層体７は、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）をベースとした、エレクトロクロミックガラス板の平面電極として設けられる少なくとも１つの導電層を含む。基板１の周縁領域には、薄膜積層体７は設けられていない。所期の使用のためには、薄膜積層体７を外部電圧源に接続しなければならず、これによりエレクトロクロミックガラス板の切り替え状態を印加電圧によって変化させることができる。このために、薄膜積層体７上に導電性コーティング２が被着されている。コーティング２は、基板１の向かい合う２つの側縁に沿った２つのバスバーを形成している。コーティング２は、印刷及び焼成された、銀粒子及びガラスフリットを含有するスクリーンプリントペーストである。バスバーを外部電圧源に接続するために、各バスバーに金属条片３がはんだ付けされている。金属条片３は、厚さ５０μｍの銅フィルムのストリップであり、コーティング２からガラス板の側縁を越えて延在している。
【００６１】
金属条片３は、超音波はんだ付け（ＵＳソルダリング）によってコーティング２上にはんだ付けされている。金属条片３は、この条片の上面Ｏから下面Ｕへ貫通する孔４を有する。この場合、上面Ｏとは、条片の、基板１とは反対側の表面であり、下面Ｕとは、条片の、基板１に向かう側の表面である。ＵＳソルダリングに適した、流動剤フリーのはんだ材５は、条片３を持続的に安定にコーティング２に接続する。はんだ材５は、基板１に向かう側の条片３の下面Ｕとコーティング２との間で、特に下面Ｕの孔４の周囲領域に設けられる。また、はんだ材は、孔４の内部及び条片３の上面Ｏの孔４の周囲領域にも設けられる。はんだ材５をこのように「キノコ状」に配置することにより、特に安定したはんだ接続部が達成される。適切なはんだ材５は、例えば、流動剤フリーのＩｎ９７Ａｇ３である。
【００６２】
条片３の下面Ｕには、接着剤６すなわち両面接着テープが被着されている。接着テープは孔４及びはんだ材５を完全に取り囲む。接着剤６と条片３とコーティング２を有する基板１とによって、孔４を通してのみ開放された中空室が形成される。
【００６３】
図２，図３，図４には、それぞれ、はんだ付け前の適切な金属条片３の詳細が示されている。条片３は、長さ６ｍｍ、幅１．５ｍｍのスリット状の孔４を有する。こうした孔の寸法は、直径３ｍｍのはんだごてを用いたはんだ付けに特に適する。下面Ｕには、孔４を取り囲む接着剤６として両面接着テープが被着されている。孔４に隣接して、かつ、接着剤６によって取り囲まれる領域内に、さらに、はんだ材５の２つのはんだデポが層厚さ１００μｍで下面Ｕ上に設けられる。はんだ材５の層厚さは、好ましくは、接着剤６の厚さに対応する。金属条片に付加的にポリマーカバーが設けられる場合には、はんだ材５の層厚さは、好ましくは、接着剤６の厚さとカバーの厚さとの和に対応する。これに対応する位置で、上面Ｏには２つのさらなるはんだ材ポーション５が設けられている。
【００６４】
上面Ｏ及び下面Ｕの双方へのはんだ材５の配置は、有利には、図５のようなはんだ付け過程後の「キノコ状」のはんだ材の構成に関連して示されている。
【００６５】
はんだ付けのために、条片３は、下面Ｕが基板１とコーティング２とに面するように、導電性コーティング２上に載置される。ＵＳソルダリングでは、はんだごてが上面Ｏに接触し、はんだ付けすべき領域にわたって移動される。当該移動は孔４の上方でも行われる。超音波振動により酸化物及び不純物がはんだ材５から除去される。酸化物及び不純物は、制御不能状態で基板１上に分散することはなく、接着剤６及び条片３及びコーティング２によって形成される中空室内に留められる。このことは、分散した不純物によって損なわれかねない、コーティング２の品質、特に薄膜積層体７の品質に関して有利である。また、超音波振動により、はんだ材が条片３及びコーティング２の表面に接続され、これにより機械的な接続が形成される。はんだ材５が温度上昇によって溶融すると、接着剤６がさらにはんだ材５の制御不能な流出を防止する。これに代えて、はんだ材５の過剰分を条片３の孔４を通して流出させ、形状結合のための図５のような「キノコ状」のはんだ材配置を形成してもよい。はんだ接続は、１回のみのＵＳソルダリングステップで製造可能であり、従来のような別のはんだ付けプロセスによる事後的なはんだ付けは必要ない。このことは本発明の大きな利点である。
【００６６】
図５には、図１の、基板１及び薄膜積層体７及び導電性コーティング２及び孔４を有する金属条片３及び接着剤６及び「キノコ状」に配置されたはんだ材５を有するガラス板の断面図が示されている。
【００６７】
図６には、はんだ付け前の、接着剤６及びはんだ材５を有する本発明の金属条片３の別の構成の断面図が示されている。図４の構成との相違点は、はんだ材ポーションが孔４に並んでではなく、孔４を覆うはんだ材小片として設けられているということである。それぞれ１つずつのはんだ材小片が、条片３の下面Ｕ上及び上面Ｏ上に配置されている。こうした配置によっても、はんだ付け過程後に図５のような「キノコ状」のはんだ材５を有利に形成できる。
【００６８】
図７には、はんだ付け前の、接着剤６及びはんだ材５を有する本発明の金属条片３のさらに別の構成の断面図が示されている。はんだ材５は孔４に押し込まれており、上面Ｏ及び下面Ｕの双方を越えて突出している。こうした配置によっても、はんだ付け過程後に図５のような「キノコ状」のはんだ材５を有利に形成できる。例えばプライヤを用いてはんだ材５を押し込むことにより、条片３とはんだ材５とのきわめて安定な接続が保証される。
【００６９】
図８、図９には、それぞれ、予成形されたフラットバンド導体の詳細が示されている。当該フラットバンド導体は、プラスチック製の絶縁カバー１０内に、銅フィルムのストリップとして構成された３つの金属条片３を含む。カバー１０は例えばポリイミドから形成され、例えば５０μｍの厚さを有する。各条片３には、スリット状の孔４が設けられている。カバー１０は、両面すなわち上面及び下面のそれぞれにおいて、各孔４の領域に、円形の開口部１１を有する。下面の開口部１１は条片３のはんだ接続部として用いられ、上面の開口部１１ははんだ付けの際のはんだごての接触部として用いられる。接着剤６は好ましくはカバー１０上に配置され、開口部１１を取り囲む。
【００７０】
図１０には、はんだ付け前の、孔４を有する金属条片３のさらに別の構成の断面図が示されている。金属条片３は、厚さ５０μｍのポリマーカバー１０を有しており、このカバー１０は孔４の周囲の領域では除去されている。当該領域には、はんだ材５が、下面Ｕ及び上面Ｏに、孔に並んで設けられる。下面Ｕのポリマーカバー１０は、厚さ５０μｍの接着剤６によって基板１に接着される。はんだ材５の厚さは１００μｍ、つまり、接着剤６の厚さとカバー１０の厚さとの和である。基板１の導電性コーティングは、わかりやすくするために図示していない。
【００７１】
図１１には、本発明のガラス板を製造する本発明の方法の一実施形態のフローチャートが示されている。はんだ付けの際の超音波振動の適切な周波数は例えば４０ｋＨｚである。はんだ付け中、はんだ材５は好ましくは例えば３１５℃の温度まで加熱され、そこで溶融する。
【符号の説明】
【００７２】
（１）  基板、  （２）  導電性コーティング、  （３）  金属条片、  （４）  金属条片３の孔、  （５）  はんだ材、  （６）  接着剤、  （７）  導電性薄膜積層体、  （１０）  金属条片３の絶縁カバー、  （１１）  絶縁カバー１０の開口部、  Ｏ  金属条片３の上面、  Ｕ  金属条片３の下面、  Ａ−Ａ’，Ｂ−Ｂ’，Ｃ−Ｃ’  切断線
【図１】
0006538836.tif 000002
【図２】
0006538836.tif 000003
【図３】
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【図４】
0006538836.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0006538836.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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