MX2013013016A

MX2013013016A - Hoja de vidrio con elemento de conexion electrica.

Info

Publication number: MX2013013016A
Application number: MX2013013016A
Authority: MX
Inventors: Bernhard Reul; Mitja Rateiczak; Andreas Schlarb; Christoph Degen; Lothar Lesmeister
Original assignee: Saint Gobain
Priority date: 2011-05-10
Filing date: 2012-04-17
Publication date: 2014-01-31
Also published as: BR112013028115A2; US20140110166A1; HUE047517T2; EP2708092B1; ES2769640T3; HUE064312T2; DE202012013543U1; EP3576491B1; CA2835553A1; TW201304294A; TWI556515B; MY171777A; CA2835553C; PT3576491T; KR20140024420A; BR112013028115B1; MA35103B1; PT2708092T; FI3576491T3; JP5886419B2

Abstract

La presente invención se relaciona con una hoja de vidrio con por lo menos un elemento de conexión eléctrico que comprende: - un sustrato (1), - una estructura eléctricamente conductora (2) sobre una región del sustrato (1), - una capa de un material de suelda (4) sobre una región de la estructura eléctricamente conductora (2), y por lo menos dos puntos soldantes (15, 15') del elemento de conexión (3) sobre el material de suelda (4), en donde - los puntos soldantes (15, 15') forman por lo menos una superficie de contacto (8) entre el elemento de conexión (3) y la estructura eléctricamente conductora (2), y la forma de la superficie de contacto (8) tiene por lo menos un segmento de un ovalo, de un elipse o de un círculo con un ángulo central a de por lo menos 90º.

Description

HOJA DE VIDRIO CON ELEMENTO DE CONEXION ELECTRICA DESCRIPCION DE LA INVENCION La invención se relaciona con una hoja de vidrio (a continuación hoja) con un elemento de conexión eléctrica y un método económico y ambientalmente inocuo para su elaboración .

La invención se relaciona adicionalmente con una hoja con un elemento de conexión eléctrica para vehículos con estructuras eléctricamente conductoras tales como, por ejemplo, conductores de calentamiento o conductores de antena. Las estructuras eléctricamente conductoras habitualmente están conectadas al sistema eléctrico interior por medio de elementos de conexión eléctrica sobre soldadas. Debido a los diferentes coeficientes de expansión térmica de los materiales utilizados, se presentan tensiones mecánicas que someten a esfuerzo las hojas y pueden provocar ruptura de la hoja durante la fabricación y operación.

Las sueldas que contienen plomo tienen una alta ductilidad que puede compensar las tensiones mecánicas que se presentan entre un elemento de conexión eléctrica y la hoja por deformación plástica. No obstante, debido a que la End of Life Vehicles Directive 2000/53/EC, las sueldas que contienen plomo deben ser sustituidas por sueldas libres de plomo dentro de la EC. A esta directiva se le denomina, de manera breve, con el acrónimo ELV (fin de vida de vehículos). El objetivo es prohibir componentes extremadamente problemáticos de productos que resultan del incremento masivo en componentes electrónicos desechables. Las sustancias involucradas son plomo, mercurio y cadmio. Esto se relaciona, entre otras cosas, con la implementación de materiales soldantes sin plomo en aplicaciones eléctricas sobre vidrio y la introducción de productos de sustitución correspondientes.

El documento EP 1 942 703 A2 describe un elemento de conexión eléctrica sobre hojas de vehículos, en donde la diferencia en el coeficiente de expansión térmica de la hoja y el elemento de conexión eléctrica es < 5 x 10"6/°C y el elemento de conexión contiene de modo predominante contacto y la superficie de contacto entre el elemento de conexión y la estructura eléctricamente conductora es rectangular. Con el fin de habilitar estabilidad mecánica adecuada y capacidad de procesamiento se propone utilizar un exceso de material de suelda. El exceso de material de suelda fluye fuera del espacio intermedio entre el elemento de conexión y la estructura eléctricamente conductora. El exceso de material de suelda provoca tensiones mecánicas en el panel de vidrio. Estas tensiones mecánicas resultan finalmente en la ruptura de la hoja.

El objetivo de la presente invención es proporcionar una hoja con un elemento de conexión eléctrica y un método económico y ambientalmente inocuo para su fabricación, por lo que se proporcionan tensiones mecánicas criticas en la hoja.

El objetivo de la presente invención se lleva a cabo de acuerdo con la invención por un dispositivo de acuerdo con la reivindicación independiente 1. Las modalidades preferidas surgen de las reivindicaciones dependientes .

La hoja de acuerdo con la invención con por lo menos un elemento de conexión comprende las siguientes características : un sustrato, una estructura eléctricamente conductora sobre una región del sustrato, una capa de un material de suelda sobre una región de la estructura eléctricamente conductora, y por lo menos dos puntos de soldante del elemento de conexión sobre el material de suelda, en donde los puntos de soldante forman por lo menos una superficie de contacto entre el elemento de conexión y la estructura eléctricamente conductora, y la forma de la superficie de contacto tiene por lo menos un segmento de un ovalo, de un elipse o de un circulo con un ángulo central de por lo menos 90°.

El ángulo central del segmento es de 90° a 360°, de manera preferible de 140° a 360°, por ejemplo, de 180° a 330° o de 200° a 330°. Preferiblemente, la forma de la superficie de contacto entre el elemento de conexión y la estructura eléctricamente conductora tiene por lo menos dos semielipses, de manera particularmente preferible dos semicírculos. De manera muy particularmente preferible, la superficie de contacto está conformada como un rectángulo con dos semicírculos distribuidos en lados opuestos. En una modalidad preferida particularmente alternativa de la invención, la forma de la superficie de contacto tiene dos segmentos circulares con ángulos centrales de 210° hasta 360°. La forma de la superficie de contacto también puede comprender, por ejemplo, dos segmentos de un ovalo, de un elipse o de un círculo con el ángulo central que es de, 180° a 350°, de manera preferible de 210° a 310°.

En una modalidad ventajosa de la invención, los puntos de soldante forman dos superficies de contacto entre el elemento de conexión y la estructura eléctricamente conductora separadas entre si. Cada superficie de contacto está distribuida sobre la superficie de una de las dos regiones de base del elemento de conexión orientado hacia el sustrato. Las regiones de base se conectan entre sí por medio de un puente. Las dos superficies de contacto se conectan entre si por medio de la superficie del puente orientada hacia el sustrato. La forma de cada una de las dos superficies de contacto tiene por lo menos un segmento de un ovalo, de un elipse o de un circulo con un ángulo central de 90° a 360°, de manera preferible de 140° a 360°. Cada superficie de contacto tiene una estructura ovalada, preferiblemente elíptica. De manera particularmente preferible, cada superficie de contacto está conformada como un circulo. Alternativamente, cada superficie de contacto preferiblemente está conformada como un segmento circular con un ángulo central de por lo menos 180°, de manera particularmente preferible por lo menos 200°, de manera muy particularmente preferible, por lo menos 220° y en particular por lo menos 230°. El segmento circular puede tener por, por ejemplo, un ángulo central de 180° a 350°, preferiblemente de 200° a 330°, de manera particularmente preferible de 210° a 310°. En otra modalidad ventajosa del elemento de conexión de acuerdo con la invención, cada superficie de contacto se diseña como un rectángulo con dos semiovalos, preferiblemente semielipses, e manera particularmente preferible semicírculos colocados en lados opuestos .

Una estructura eléctricamente conductora se aplica sobre la hoja. El elemento de conexión eléctrica se conecta eléctricamente a la estructura eléctricamente conductora sobre regiones secundarias por un material de soldante .

El elemento de conexión se conecta, por soldante, por ejemplo, soldante de resistencia, a la estructura eléctricamente conductora por medio de la superficie de contacto o de las superficies de contacto. En el soldante de resistencia se utilizan dos electrodos soldantes, en donde cada electrodo soldante se pone en contacto con un punto de soldante del elemento de conexión. Durante el proceso de aplicación de soldante fluye una corriente desde un electrodo de soldante al segundo electrodo de soldante por medio de un elemento de conexión. El contacto entre el electrodo de soldante y el elemento de conexión preferiblemente se producen sobre el área superficial más pequeño posible. Por ejemplo, los electrodos de soldante tienen un diseño con punta. La superficie de contacto pequeña produce una alta densidad de corriente en la región del contacto entre el electrodo de soldante y el elemento de conexión. La alta densidad de corriente resulta en un calentamiento de la región de contacto entre el electrodo de soldante y el elemento de conexión. La distribución de calor se dispersa, comenzado desde cada una de las dos regiones de contacto entre el electrodo de soldante y el elemento de conexión. Las isotermas pueden, para el caso de dos fuentes de calor puntuales mostrarse, con fines de sencillez, como círculos concéntricos alrededor de los puntos de soldante. La forma precisa de la distribución depende de la forma del elemento de conexión. El calentamiento en la región de las superficies de contacto entre el elemento de conexión y la estructura eléctricamente conductora resulta en el fundido del material de suelda.

De acuerdo con la técnica anterior, el elemento de conexión preferiblemente se conecta a la estructura eléctricamente conductora, por ejemplo, por medio de una superficie de contacto rectangular. Debido a la distribución de calor que se dispersa desde los puntos de soldante, surgen diferencias de temperatura a lo largo de los bordes de una superficie de contacto rectangular durante el proceso de aplicación de soldante. Como un resultado pueden existir regiones de la superficie de contacto en las cuales el material de soldante no se ha fundido completamente. Estas regiones generan una adhesión pobre del elemento de conexión y a tensiones mecánicas en la hoja.

La ventaja de la invención recide en la formación de la superficie de contacto de las superficies de contacto entre el elemento de conexión y la estructura eléctricamente conductora. La forma de las superficies de contacto es, por lo menos en una parte sustancial de los bordes, rodeada y tiene, de manera preferible, circuios o segmentos circulares. La forma de las superficies de contacto se aproxima a la forma de la distribución de calor alrededor de los puntos de soldante durante el proceso de aplicación de soldante. En consecuencia, surgen diferencias de temperatura ligeras o nulas a lo largo de los bordes de las superficies de contacto durante el proceso de aplicación de soldante. Esto resulta en un fundido uniforme del material de suelda en toda la región de las superficies de contacto entre el elemento de conexión y la estructura eléctricamente conductora. Esto es particularmente ventajoso con respecto a la adhesión del elemento de conexión, el acortamiento de la duración del proceso de aplicación d'e soldante y el evitar las tensiones mecánicas en la hoja. En particular, con el uso de un material de suelda libre de plomo que puede compensar las tensiones mecánicas menos bien durante su ductilidad ménor en comparación con materiales de suelda que contienen plomo, existe una ventaja particular.

Los elementos de conexión son, en una vista en planta, por ejemplo, preferiblemente de 1 mm a 50 mm de largo y ancho y, de manera particularmente preferible, de 2 mm a 30 mm de largo y ancho y, de manera muy particularmente preferible, de 2 mm a 8 mm de ancho y de 10 mm a 24 mm de largo.

- - Dos superficies de contacto conectadas entre si por un puente son, preferiblemente, de 1 mm a 15 mm de o largo y ancho, y de manera particularmente preferible de 2 mm a 8 mm de largo y ancho.

El material de suelda fluye hacia fuera con una anchura de flujo hacia fuera de < 1 mm desde el espacio intermedio entre el elemento de conexión y la estructura eléctricamente conductora. En una modalidad preferida, la anchura de flujo de salida máxima preferiblemente es menor de 0.5 mm y, en particular, aproximadamente de 0 mm. Esto es particularmente ventajoso con respecto a la reducción de las tensiones mecánicas en la hoja, la adhesión del elemento de conexión y la reducción en la cantidad de suelda .

La anchura de flujo de salida máxima se define como la distancia entre los bordes exteriores del elemento de conexión y el punto de cruce del material de suelda, en el cual el material de suelda disminuye por debajo de un espesor de capa de 50 µ??. La anchura de flujo de salida máxima se mide sobre el material de suelda solidificado después del proceso de aplicación de soldante.

Se obtiene una anchura de flujo de salida máxima deseada a través de una selección adecuada del volumen de material de suelda y la distancia vertical entre el elemento de conexión y la estructura eléctricamente conductora, la cual se puede determinar por experimentos sencillos. La distancia vertical entre el elemento de conexión y la estructura eléctricamente conductora se puede definir de antemano por una herramienta de proceso apropiada, por ejemplo, una herramienta con un separador integrado .

La anchura de flujo de salida máxima incluso puede ser negativa, es decir, es jalada de regreso dentro del espacio intermedio formado por el elemento de conexión eléctrica y la estructura eléctricamente conductora.

En una modalidad ventajosa de la hoja de acuerdo con la invención, la anchura de flujo de salida máxima es jalada de regreso en un menisco cóncavo en el espacio intermedio formado por el elemento de conexión eléctrica y la estructura eléctricamente conductora. Se genera un menisco cóncavo, por ejemplo, al incrementar la distancia vertical entre el separador y la estructura conductora durante el proceso de aplicación de soldante mientras que la suelda aún es fluida.

El puente entre dos regiones de base del elemento de conexión de acuerdo con la invención preferiblemente se conforma plano en secciones. De manera particularmente preferible, el puente consiste de tres segmentos planos. "Plano" significa que el fondo del elemento de conexión forma un plano. El ángulo entre la superficie del sustrato - - y el fondo de cada uno del segmento plano del puente directamente adyacente a una región de base preferiblemente es <90°, de manera particularmente preferible entre Io y 85°, de manera muy particularmente preferible entre 2 ° y 75°, y en particular, entre 3o y 60°. El puente está conformado de manera que cada segmento plano adyacente a una región de base está inclinada en la dirección volteada alejándose de la región de base inmediatamente adyacente.

La ventaja reside en la acción del efecto capilar entre la estructura eléctricamente conductora y los segmentos de puente adyacentes a las superficies de contacto. El efecto capilar es una consecuencia de la distancia pequeña entre la estructura eléctricamente conductora y los segmentos del puente adyacentes a las superficies de contacto. La distancia pequeña resulta del ángulo <90° entre la superficie del sustrato y el fondo de cada sección plana del puente directamente adyacente a una región de base. La distancia deseada entre el elemento de conexión y la estructura eléctricamente conductora se establece de acuerdo con el fundido del material de suelda.

El exceso de material de suelda es controlado por succión, por medio del efecto capilar dentro del volumen delimitado por el puente y la estructura eléctricamente conductora. De esta manera, el cruce de material de suelda¦ sobré los bordes exteriores del elemento de conexión se deduce y, con esto, la anchura de flujo de salida máxima. De este modo se obtiene una reducción de las tensiones mecánicas de la hoj a .

En el contexto de la definición de la anchura de flujo de salida máxima, los bordes de las superficies de contacto a los cuales se conecta el puente no son los bordes exteriores del elemento de conexión.

La cavidad que se debilita por la estructura eléctricamente conductora y el puente se pueden rellenar completamente con material de suelda. Preferiblemente, la cavidad no se llena completamente con material de suelda.

En otra modalidad ventajosa de la invención, el puente está curvado. El puede tener una dirección única de curvatura. Preferiblemente, el puente tiene un perfil de un arco ovalado, de manera particularmente preferible el perfil de un arco elíptico y de manera muy particularmente preferible el perfil es de un arco circular. El radio de curvatura del arco circular es, por ejemplo, preferiblemente de 5 mm a 15 mm con una longitud de elemento de conexión de 24 mm. La dirección de la curvatura del puente también puede cambiar.

El puente también puede consistir de por lo menos dos elementos secundarios que están en contacto directo entre sí. La proyección del puente dentro de la hoja de la superficie del sustrato también puede estar curvada.

Preferiblemente, en ese caso, la dirección de curvatura cambia en el centro del puente. El puente no necesita tener una anchura constante.

En una modalidad ventajosa de la invención, cada uno de los dos puntos de soldante se distribuye sobre un resalto de contacto. Los resaltos se contacto están distribuidos sobre la superficie del elemento de conexión orientado alejándose del sustrato. Los resaltos de contacto preferiblemente contienen la misma aleación que el elemento de conexión. Cada resalto de contacto preferiblemente está curvado de modo convexo por lo menos en la región orientada alejándose de la superficie del sustrato. Cada resalto de contacto está conformado, por ejemplo, como un segmento de una elipsoide rotacional o como un segmento esférico. De manera alternativa, el resalto de contacto puede estar conformado como un sólido rectangular, con la superficie volteada alejándose del sustrato curvado de manera convexa. Los resaltos de contacto preferiblemente tienen una altura de 0.1 mm a 2 mm, de manera particularmente preferible de 0.2 mm a 1 mm. La longitud y anchura de los resaltos de contacto preferiblemente está entre 0.1 y 5 mm, de manera muy particularmente preferible entre 0.4 mm y 3 mm. Los resaltos de contacto se pueden diseñar como relieves. En una modalidad ventajosa, los resaltos de contacto- se pueden conformar en una pieza con el elemento de conexión: Los resaltos de contacto se pueden formar, por ejemplo, por reconformación de un elemento de conexión con una superficie plana en el estado inicial sobre la superficie, por ejemplo por estampado o extracción profunda. En el proceso, se puede generar una depresión correspondiente sobre la superficie del elemento de conexión opuesto al resalto de contacto.

Para el soldante, se pueden utilizar electrodos cuyo lado de contacto es plano. La superficie del electrodo se coloca en contacto con el resalto de contacto. Para esto, la superficie del electrodo se distribuye paralela a la superficie del sustrato. El punto sobre la superficie convexa del resalto de contacto tiene la distancia vertical más grande desde la superficie del sustrato que está distribuida entre la superficie de electrodo y la superficie del sustrato. La región de contacto entre la superficie de electrodo y el resalto de contacto forma el punto de soldante. La posición del punto de soldante preferiblemente se determina por el punto sobre la superficie de contacto del resalto de contacto que tiene la distancia vertical más grande desde la superficie del sustrato. La posición del punto de soldante es independiente de la posición del electrodo de soldante sobre el elemento de conexión. Esto es particularmente ventajoso con respecto a una distribución de calor uniforme - y reproducible durante el proceso de aplicación de soldante. La distribución de calor durante el proceso de aplicación de soldante se determina por la posición, el tamaño, la distribución y la geometría del resalto de contacto .

En una modalidad ventajosa de la invención, por lo menos dos separadores están distribuidos sobre cada una de las superficies del contacto del elemento de conexión. Los separadores contienen, de modo preferible, la misma aleación que el elemento de conexión. Cada separador está conformado, por ejemplo, como un cubo, como una pirámide, como un segmento de una elipsoide de rotación o como el segmento de una esfera. Preferiblemente, los separadores tienen una anchura de 0.5 x 10~4 m a 10 x 10~4 m y una altura de 0.5 x 10~4 m a 5 x 10~4 m, de manera particularmente preferible de 1 x 10~4 m a 3 x 10~4 m. Por medio de los separadores se favorece la formación de una capa uniforme de material de suelda. Esto es particularmente ventajoso con respecto a la adhesión del elemento de conexión. Los separadores se pueden formar de una pieza con el elemento de conexión. Los separadores se pueden formar, por ejemplo, sobre la superficie de contacto por reconformación de un elemento de conexión con superficies de contacto planas en el estado inicial, por ejemplo, por estampado o extracción profunda. En el proceso se puede generar una depresión correspondiente sobre la superficie del elemento de conexión opuesto a la superficie de contacto.

Por medio de los resaltos de contacto y los separadores se obtiene una capa fusionada uniformemente, de espesor uniforme, homogénea del material de suelda. De esta manera se pueden reducir las tensiones mecánicas entre el elemento de conexión y la hoja. Esto es particularmente ventajoso con el uso de un material de suelda libre de plomo que puede compensar las tensiones mecánicas menos bien debido a su menor ductilidad en comparación con materiales de suelda que contienen plomo.

Preferiblemente, el sustrato contiene vidrio, de manera particularmente preferible vidrio plano, vidrio flotado, vidrio de cuarzo, vidrio de borosilicato, vidrio de cal sodada. En modalidades preferidas alternativas, el sustrato contiene polímeros, de manera particularmente preferible polietileno, polipropileno, policarbonato, metacrilato de polimetilo y/o mezclas de los mismos.

El sustrato tiene un primer coeficiente de expansión térmica. El elemento de conexión tiene un segundo coeficiente de expansión térmica.

El primer coeficiente de expansión térmica preferiblemente es de 8 x 10"6/°C a 9 10"6/°C. Preferiblemente, el sustrato contiene vidrio que preferiblemente tiene un coeficiente de expansión térmica de 8.3 x 10"6/°C a 9 x 10"6/°C en un intervalo de temperatura de 0°C a 300°C.

El elemento de conexión de acuerdo con la invención preferiblemente contiene por lo menos una aleación de hierro-níquel, una aleación de hierro-níquel-cobalto o una aleación de hierro-cromo.

El elemento de conexión de acuerdo con la invención contiene, de manera preferible, 50% en peso a 89.5% en peso de hierro, 0% en peso a 50% peso de níquel, 0% en peso a 20% en peso de cromo, 0% en peso a 20% en peso de cobalto, 0% en peso a 1.5% en peso de magnesio, 0% en peso a 1% en peso de silicio, 0% en peso a 1% en peso de carbono, 0% en peso a 2% en peso de manganeso, 0% en peso a 5% en peso de molibdeno, 0% en peso a 1% en peso de titanio, 0% en peso a 1% en peso de niobio, 0% en peso a 1% en peso de vanadio, 0% en peso a 1% en peso de aluminio y/o 0% en peso a 1% en peso de tungsteno.

En una modalidad ventajosa de la invención, la diferencia entre el primero y segundo coeficientes de expansión es > 5 x 10"6/°C. El segundo coeficiente de expansión térmica, en ese caso, preferiblemente es de 0.1 x 10"6/°C a 4 x 10"6/°C, de manera particularmente preferible de 0.3 x 10"6/°C a 3 x 10"6/°C en un intervalo de temperatura de 0°C a 300°C.

El elemento de conexión de acuerdo con la invención preferiblemente contiene por lo menos 50% en peso a 75% en peso de hierro, 25% en peso a 50% en peso de níquel, 0% en peso a 20% en peso de cobalto, 0% en peso a 1.5% en peso de magnesio, 0% en peso a 1% en peso de silicio, 0% en peso a 1% en peso de carbono y/o 0% en peso a 1% en peso de manganeso.

El elemen-to de conexión de acuerdo con la invención preferiblemente contiene cromo, niobio, aluminio, vanadio, tungsteno y titanio en una proporción de 0% en peso 1% en peso de molibdeno en una proporción de 0% en peso a 5% en peso así como mezclas relacionadas con producción .

El elemento de conexión de acuerdo con la invención preferiblemente contiene por lo menos 55% en peso a 79% en peso de hierro, 30% en peso a 45% en peso de níquel, 0% en peso a 5% en peso de cobalto, 0% en peso a 1% en peso de magnesio, 0% en peso a 1% en peso de silicio y/o 0% en peso a 1% en peso de carbono.

El elemento de conexión de acuerdo con la invención preferiblemente contiene invar (FeNi).

Invar es una aleación de hierro-níquel con un contenido, por ejemplo, de 36% en peso de níquel (FeNi36) . Existen un grupo de aleaciones y compuestos que tienen la propiedad de tener coeficientes anormalmente pequeños o algunas veces negativos de expansión térmica en ciertos intervalos de temperatura. Invar Fe65Ni35 contiene 65% en peso de hiero y 35% en peso de níquel. Hasta 1% en peso de magnesio, silicio y carbono habitualmente forman aleación para cambiar las propiedades mecánicas. Al generar una aleación de 5% en peso de cobalto, el coeficiente de expansión térmica o¡ puede reducirse adicionalmente . Un nombre para la aleación es Inovco, FeNi33Co4.5, con un coeficiente de expansión (20°C a 100°C) de 0.55 x 10"6/°C.

Si una aleación tal como invar con un coeficiente absoluto muy bajo de expansión térmica de < 4 x 10"6/°C se utiliza, se presenta sobre compensación de tensiones mecánicas por tensiones de presión no críticas en el vidrio o por tensiones de tracción no crítica en la aleación.

En otra modalidad ventajosa de la invención, la diferencia entre el primero y segundo coeficientes de expansión es < 5 x 10"6/°C. Debido a la pequeña diferencia entre el primero y segundo coeficiente de expansión térmica, las tensiones mecánicas críticas en la hoja se evitan y se obtiene una mejor adhesión. Él segundo coeficiente de expansión térmica en cada caso preferiblemente es de 4 x 10"6/°C a 8 x 10"6/°C, de manera particularmente preferible 4 x 10"6/°C a 6 x 10~V°C en un intervalo de temperatura de 0°C a 300°C.

El elemento de conexión de acuerdo con la invención preferiblemente contiene por lo menos 50% en peso a 60% en peso de hierro, 25% en peso a 35% en peso de níquel, 15% en peso a 20% en peso de cobalto, 0% en peso a 0.5% en peso de silicio, 0% en peso a 0.1% en peso de carbono y/o 0% en peso a 0.5% en peso de manganeso.

El elemento de conexión de acuerdo con la invención preferiblemente contiene kovar (FeCoNi).

Kovar es una aleación de hierro-níquel-cobalto que tiene coeficientes de expansión térmica habitualmente de aproximadamente 5 x 10~6/°C. El coeficiente de expansión térmica de esta manera es menor que el coeficiente de los metales habituales. La composición contiene, por ejemplo, 54% en peso de hierro, 29% en peso de níquel y 17% en peso de cobalto. En el área de microelectrónica y tecnología de microsistemas kovar, en consecuencia, se utiliza como un material de alojamiento o como un montaje inferior. Los montajes inferiores, de acuerdo con el principio de emparedado, entre el material de sustrato real y el material con, en su mayor parte, un coeficiente de expansión claramente mayor. De esta manera kovar sirve como un elemento de compensación que absorbe y reduce las tensiones termomecánicas provocadas por los diferentes coeficientes de expansión térmica de los otros materiales. De modo similar, se utiliza kovar para implementaciones de metal-vidrio de componentes electrónicos, transiciones de material en cámaras de vacío.

El elemento de conexión de acuerdo con la invención contiene, de manera preferible aleaciones de hierro-níquel y/o aleaciones de hierro-níquel-cobalto post-tratadas térmicamente por recocido.

En otra modalidad ventajosa de la invención, la diferencia entre el primero y segundo coeficientes de expansión de igual manera es < 5 x 10"6/°C. El segundo coeficiente de expansión térmica preferiblemente es de 9 x 10~V°C a 13 10~6/°C, de manera particularmente preferible de 10 x 10~6/°C a 11.5 x 10"6/°C en un intervalo de temperatura de 0°C a 300°C.

El elemento de conexión de acuerdo con la invención preferiblemente contiene por lo menos 50% en peso a 89.5% en peso de hierro, 10.5% en peso a 20% en peso de cromo, 0% en peso a 1% en peso de carbono, 0% en peso a 5% en peso de níquel, 0% en peso a 2% en peso de manganeso, 0% en peso a 2.5% en peso de molibdeno y/o 0% en peso a 1% en peso de titanio.

Además, el elemento de conexión puede contener mezclas y otros elementos que incluyen vanadio, aluminio, niobio y nitrógeno.

El elemento de conexión de acuerdo con la invención también puede contener por lo menos 66 » 5% eri peso a 89.5% en peso de hierro, 10.5% en peso a 20% en peso de cromo, 0% en peso a 1% en peso de carbono, 0% en peso a 5% en peso de níquel, 0% en peso a 2% en peso de manganeso, 0% en peso a 2.5% en peso de molibdeno, 0% en peso a 2% en peso de niobio y/o 0% en peso a 1% en peso de titanio.

El elemento de conexión de acuerdo con la invención preferiblemente contiene por lo menos 65% en peso a 89.5% en peso de hierro, 10.5% en peso a 20% en peso de cromo, 0% en peso a 0.5% en peso de carbono, 0% en peso a 2.5% en peso de níquel, 0% en peso a 1% en peso de manganeso, 0% en peso a 1% en peso de molibdeno y/o 0% en peso a 1% en peso de titanio.

El elemento de conexión de acuerdo con la invención también contiene por lo menos 73% en peso a 89.5% en peso de hierro, 10.5% en peso a 20% en peso de cromo, 0% en peso a 0.5% en peso de carbono, 0% en peso a 2.5% en peso de níquel, 0% en peso a 1% en peso de manganeso, 0% en peso a 1% en peso de molibdeno, 0% a 1% en peso de niobio y/o 0% en peso a 1% en peso de titanio.

El elemento de conexión de acuerdo con la invención preferiblemente contiene por lo menos 75% en peso a 84% en peso de hierro, 16% en peso a 18.5% en peso de cromo, 0% en peso a 0.1% en peso de carbono, 0% en peso a 1% en peso de manganeso y/o 0% en peso a 1% en peso de titanio .

El elemento de conexión de acuerdo con la invención también puede contener 78.5% en peso a 84% en peso de hierro, 16% en peso a 18.5% en peso de cromo, 0% en peso a 0.1% en peso de carbono, 0% en peso a 1% en peso de manganeso, 0% en peso a 1% en peso de niobio y/o 0% en peso a 1% en peso de titanio.

El elemento de conexión de acuerdo con la invención preferiblemente contiene acero que contiene cromo con una proporción de cromo mayor que o iqual a 10.5% en peso y un coeficiente de expansión térmica de 9 x 10"V°C a 13 x 10~6/°C. Componentes de aleación adicionales tales como molibdeno, manqaneso o niobio resultan en una estabilidad mejorada a la corrosión o propiedades mecánicas alteradas tales como resistencia a la tensión y conformabilidad en frió .

La ventaja de los elementos de conexión elaborados de acero que contienen cromo en comparación con elementos de conexión de acuerdo con la técnica anterior elaborados de titanio reside en una mayor susceptibilidad a soldadura. Resulta a partir de una mayor conductividad térmica de 25 W/mk a 30 W/mk en comparación con la conductividad técnica de titanio de 22 W/mk. La mayor conductividad térmica resulta en un calentamiento más uniforme del elemento de conexión durante el proceso de aplicación de soldante, por medio del cual se evita la formación por puntos de sitios particularmente calientes ("puntos calientes"). Estos sitios son los puntos de inicio de daño subsecuente de la hoja. Se tiene como resultado una adhesión mejorada del elemento de conexión. Además, el acero que contiene cromo es adecuadamente susceptible a soldadura. Con esto, es posible una mejor conexión del elemento de conexión a los componentes electrónicos interconstruidos por medio de un material eléctricamente conductor, por ejemplo, cobre, por soldadura. Debido a una mejor conforraabilidad en frió, el elemento de conexión también puede comprimirse mejor con el material eléctricamente conductor. Además, el acero que contiene cromo se encuentra más disponible.

La estructura eléctricamente conductora de acuerdo con la invención preferiblemente tiene un espesor de capa de 5 pm a 40 pm, de manera particularmente preferible de 5 m a 20 pm, de manera muy particularmente preferible de 8 pm a 15 pm y, de modo más particular de 10 pm a 12 pm. La estructura eléctricamente conductora de acuerdo con la invención contiene, de manera preferible, plata, de manera particularmente preferible partículas de plata y fritas de vidrio.

El espesor de la capa de la suelda de acuerdo con la invención preferiblemente es de < 3.0 x 10"4 m.

El material de suelda preferiblemente está libre de plomo, es decir, no contiene plomo. Esto es particularmente ventajoso con respecto al impacto ambiental de la hoja con un elemento de conexión eléctrica de acuerdo con la invención. Los materiales de suelda sin plomo habitualmente tienen menos ductilidad que los materiales de suelda que contienen plomo de manera que las tensiones mecánicas entre el elemento de conexión y un cristal pueden compensarse bien. No obstante, se ha demostrado que las tensiones mecánicas criticas se pueden reducir claramente por medio del elemento de conexión de acuerdo con la invención. El material de suelda de acuerdo con la invención contiene, de manera preferible, estaño y bismuto, indio, zinc, cobre, plata o composiciones de los mismos. La proporción de estaño en la composición de suelda de acuerdo con la invención es de 3% en peso a 99.5% en peso, de manera preferible de 10% en peso a 99.5% en peso, y de manera particularmente preferible de 15% en peso a 60% en peso. La composición de bismuto, indio, zinc, cobre, plata o composiciones de los mismos en la composición de suelda de acuerdo con la invención es de 0.5% en peso a 97% en peso, de manera preferible, 10% en peso a 67% en peso, por lo que la proporción de bismuto, indio, zinc, cobre o plata puede ser de 0% en peso. La composición de suelda de acuerdo con la invención puede contener níquel, germanio, aluminio o fósforo en una proporción de 0% en peso a 5% en peso. La composición de suelda de acuerdo con la invención contiene, de manera muy particularmente preferible, Bi40Sn57Ag3, ¦ Sn40Bi57Ag3, Bi59Sn40Agl, Bi57Sn42Agl, In97Ag3, Sn95.5Ag3.8CuO .7 , Bi67In33, Bi33In50Snl7 , Sn77.2In20Ag2.8, Sn95Ag4Cul, Sn99Cul, Sn96.5Ag3.5 o mezclas de las mismas.

El elemento de conexión de acuerdo con la invención está recubierto, preferiblemente con níquel, estaño, cobre y/o plata. El elemento de conexión de acuerdo con la invención de manera particularmente preferible se proporciona con una capa que promueve la adhesión, elaborada preferiblemente de níquel y/o cobre y, adicionalmente, con una capa que se puede soldar, preferiblemente elaborada de plata. El elemento de conexión de acuerdo con la invención está recubierto, de manera muy particularmente preferible con 0.1 µp\ a 0.3 µ?t? de níquel y/o 3 pm a 20 µp de plata. El elemento de conexión puede ser revestido con níquel, estaño, cobre y/o plata. El níquel y la plata mejoran la capacidad de transporte de corriente y la estabilidad a la corrosión del elemento de conexión y el humedecimiento con el material de suelda.

La aleación hierro-níquel, la aleación hierro-níquel-cobalto o la aleación hierro-cromo también se pueden soldar, comprimir o adherir como una placa de compensación sobre un elemento de conexión elaborado, por ejemplo, de acero, aluminio, titanio o cobre. Como un bimetal, se puede - - obtener un comportamiento de expansión favorable del elemento de conexión en relación a la expansión de vidrio. La placa de compensación preferiblemente tiene forma de sombrero .

El elemento de conexión eléctrica contiene, sobre la superficie orientada al material de suelda, un recubrimiento que contiene cobre, zinc, estaño, plata, oro o aleaciones o capas de los mismos, preferiblemente plata. Esto evita una dispersión del material de suelda sobrepasando el recubrimiento y limita la anchura del flujo de salida.

La forma del elemento de conexión eléctrica puede formar depósitos de suelda en el espacio intermedio del elemento de conexión y la estructura eléctricamente conductora. Los depósitos de suelda y las propiedades de humedecimiento de la suelda sobre el elemento de conexión evitan el flujo de salida del material de suelda desde el espacio intermedio. Los depósitos de suelda pueden ser de diseño rectangular, redondeado o de polígono.

La distribución del calor de soldante, y por lo tanto la distribución del material de suelda durante el proceso de aplicación de soldante se puede definir por la forma del elemento de conexión. El material de suelda fluye desde el punto más caliente. Por ejemplo, el elemento de conexión puede tener una forma de sombrero sencilla o doble con el fin de distribuir el calor ventajosamente en el elemento de conexión durante el proceso de aplicación de soldante .

La introducción de energía durante la conexión eléctrica de una conexión eléctrica y una estructura eléctricamente conductora preferiblemente se produce por medio de perforaciones, termodos, soldante por pistón, preferiblemente soldante láser, soldante de aire caliente, soldante por inducción, soldante por resistencia y/o con ultrasonido .

El objetivo de la invención se lleva a cabo adicionalmente a través del método para la producción de una hoja con por lo menos un elemento de conexión, en donde a) se aplica material de suelda sobre la superficie de contacto o sobre las superficies de contacto del elemento de conexión como una plaquita con un espesor, volumen y forma fijos, b) se aplica una estructura eléctricamente conductora a una región de un sustrato, c) el elemento de conexión con el material de suelda se distribuye sobre la estructura eléctricamente conductora, d) se introduce energía en los puntos de soldante, y e) el elemento de conexión se suelda a la estructura eléctricamente conductora.

El material de suelda preferiblemente se aplica por adelantado a los elementos de conexión, preferiblemente como una plaquita con un espesor de capa, volumen, volumen, forma y distribución fijos sobre el elemento de conexión.

El elemento de conexión, por ejemplo, se puede soldar o comprimir a una lámina, un cable trenzado, una malla elaborada, por ejemplo, de cobre y conectada sobre el sistema eléctrico interconstruido .

El elemento de conexión preferiblemente se utiliza en hojas calentadas o en hojas con antenas en edificios, en particular en automóviles, ferrocarriles, aeronaves o naves marinas, el elemento de conexión sirve para conectar las estructuras conductoras de la hoja a sistemas eléctricos que están distribuidos fuera del vidrio. Los sistemas eléctricos son amplificadores, unidades de control o fuentes de voltaje.

La invención se explica detalladamente con referencia a las figuras y modalidades ejemplares. Las figuras son una representación esquemática y no están a escala verdadera. Las figuras no limitan la invención de modo alguno. En las figuras: La figura 1 es una vista en planta de una primeras modalidad de la hoja de acuerdo con la invención, la figura la es una representación esquemática de - - la distribución de calor durante el proceso de aplicación de soldante, la figura 2a es una sección transversal A-A1 a través de la hoja de la figura 1, la figura 2b es una sección transversal B-B' a través de la hoja de la figura 1, la figura 2c es una sección transversal C-C a través de la hoja de la figura 1, la figura 3 es una sección transversal C-C a través de una hoja alternativa de acuerdo con la invención, la figura 4 es una sección transversal B-B' a través de otra hoja alternativa de acuerdo con la invención, la figura 5 es una sección transversal B-B' a través de otra hoja alternativa de acuerdo con la invención, la figura 6 es una sección transversal B-B' a través de otra hoja alternativa de acuerdo con la invención, la figura 7 es una sección transversal A-A' a través de otra hoja alternativa de acuerdo con la invención, la figura 8 es una sección transversal A-A' a través de otra hoja alternativa de acuerdo con la invención, la figura 8a es una sección transversal A-A' a través de otra hoja alternativa de acuerdo con la invención, la figura 9 es una vista en planta de una modalidad alternativa de la hoja de acuerdo con la invención, la figura 9a es una sección transversal D-D1 a través de la hoja de la figura 9, la figura 10 es una vista en planta de una modalidad alternativa del elemento de conexión, la figura 11 es una vista en planta de otra modalidad alternativa del elemento de conexión, la figura lia es una sección transversal E-E ' a través del elemento de conexión de la figura 11, la figura 12 es una vista en planta de otra modalidad alternativa del elemento de conexión, la figura 13 es una vista en planta de otra modalidad alternativa del elemento de conexión, la figura 13a es una sección transversal F-F1 a través del elemento de conexión de la figura 13, la figura 14 es un diagrama de flujo detallado del método de acuerdo con la invención.

La figura 1, la figura 2a, la figura 2b y la figura 2c muestran, en cada caso, un detalle de una hoja calentable 1 de acuerdo con la invención en la región del - - elemento de conexión eléctrica 3. La hoja 1 es un vidrio de seguridad de hoja única pretensionado térmicamente de 3 mm de espesor de vidrio de cal sodada. La hoja 1 tiene una anchura de 150 cm y una altura de 80 cm. Una estructura eléctricamente conductora 2 en forma de una estructura conductora de calentamiento 2 se imprime sobre la hoja 1. La estructura eléctricamente conductora 2 contiene partículas de plata y fritas de vidrio. En la región de borde de la hoja 1, la estructura eléctricamente conductora 2 se amplía a una anchura de 10 mm y forma una superficie de contacto para el elemento de conexión eléctrica 3. En la región de borde de la hoja 1 también existe una serigrafía de cobertura (no mostrada) . El elemento de conexión 3 consiste de dos regiones de base 7 y 1 que están conectadas entre si por medio del puente 9. Sobre las superficies de las regiones de base 7 y 1 orientadas hacia el sustrato se distribuyen dos superficies de contacto 81 y 8' 1. En la región de las superficies de contacto 8' y 8' ', el material de suelda 4 lleva a cabo una conexión eléctrica y mecánica durable entre el elemento de conexión 3 y la estructura eléctricamente conductora 2. El material de suelda 4 contiene 57% en peso de bismuto, 40% en peso de estaño y 3% en peso de plata. El material de suelda 4 está distribuido a través de un volumen predefinido y se conforma completamente entre el elemento de conexión eléctrica 3 y la estructura eléctricamente conductora 2. El material de suelda 4 tiene un espesor de 250 ym. El elemento de conexión eléctrica 3 se elabora de acero de un número de material 1.4509 de acuerdo con EN 10 088-2 (ThyssenKrupp NirostaMR 4509) con un coeficiente de expansión térmica de 10.0 x 10~6/°C. Cada una de las superficies de contacto 8 ' y 8 ' ' tiene la forma de un segmento circular con un radio de 3 mm y un ángulo central a de 276°. El puente 9 consiste de tres segmentos planos 10, 11 y 12. La superficie de cada uno de los dos segmentos 10 y 12 orientados hacia el sustrato encierra un ángulo de 40° con la superficie del sustrato 1. El segmento 11 de distribuye paralelo a la superficie del sustrato 1. El elemento de conexión eléctrica 3 tiene una longitud de 24 mm. Las dos regiones de base 7 y 7' tienen una anchura de 6 mm; el puente tiene una anchura de 4 mm.

Sobre cada una de las superficies 13 y 13' de las regiones de base 7 y 7' orientadas alejándose del sustrato se coloca un resalto de contacto 14. Los resaltos de contacto 14 están conformados como semiesferas y tienen una altura de 2.5 x 10~4 m y una anchura de 5 x 10~4 m. Los centros de los resaltos de contacto 14 están distribuidos verticales a la superficie del sustrato por encima de los centros de los circuios de las superficies de contacto 81 y 81 1. Los puntos de soldante 15 y 15' están distribuidos en - - los puntos sobre la superficie convexa de los resaltos de contacto 14 que tienen la distancia vertical más grande desde la superficie del sustrato.

Tres separadores 19 están colocados sobre cada una de las superficies de contacto 8' y 8''. Los separadores 19 están conformados como semiesferas y tienen una altura de 2.5 x 10"4 m y una anchura de 5 x 10~4 m.

El acero del material número 1.4509 de acuerdo con EN 10 088-2 tiene buenas propiedades de conformación en frío y buenas propiedades de suelda con todos los métodos excepto soldadura con gas. El acero se utiliza para construcción o sistemas supresores de sonido y sistemas de destoxificación de gases de escape y es particularmente adecuado para esto debido a su resistencia a incrustaciones a más de 950°C y resistencia a la corrosión contra las tensiones que se producen en el sistema de gas de escape.

La figura la muestra esquemáticamente una representación simplificada de la distribución de calor alrededor de los puntos de soldante 15 y 15' durante el proceso de aplicación de soldante. Las líneas circulares son isotermas. La forma de las superficies de contacto 8' y 8'1 de los elementos de conexión 3 de la figura 1 están adaptados a la distribución de calor. De esta manera, el material de soldante 4 en la región de las superficies de contacto 8' y 8' ' se fusiona de manera uniforme y completa.

- - La figura 3 muestra, en continuación de la modalidad ejemplar de la figura 1 y la figura 2c, una modalidad alternativa del elemento de conexión 3 de acuerdo con la invención. El elemento de conexión eléctrica 3 se proporciona sobre la superficie orientada hacia el material de suelda 4 con un recubrimiento que contiene plata 5. Esto evita la dispersión del material de suelda hacia fuera sobrepasando el recubrimiento 5 y limita la anchura del flujo de salida b. En otra modalidad, una capa promotora de adhesión elaborada, por ejemplo, de níquel y/o cobre se puede localizar entre el elemento de conexión 3 y la capa que contiene plata 5. La anchura de flujo de salida b del material de suelda 4 es menor de 1 mm. No se observan tensiones mecánicas críticas en la hoja 1 debido a la distribución del material de suelda 4. La conexión de la hoja 1 al elemento de conexión eléctrica 3 por medio de una estructura eléctricamente conductora 2 es estable de manera durable.

La figura 4 muestra, en continuación a la modalidad ejemplar de la figura 1 y la figura 2c, otra modalidad alternativa del elemento de conexión de acuerdo con la invención. El elemento de conexión eléctrica 3 contiene, sobre la superficie orientada al material de suelda 4, un rebajo con una profundidad de 250 pm que forma un depósito de suelda para el material de suelda 4. Es posible evitar completamente el flujo de salida del material de suelda 4 desde el espacio intermedio. Las tensiones térmicas en la hoja 1 no son criticas y se proporciona una conexión durable eléctrica y mecánica entre el elemento de conexión 3 y la hoja 1 por medio de una estructura eléctricamente conductora 2.

La figura 5 muestra, en una continuación de la modalidad ejemplar de la figura 1 y 2c, otra modalidad alternativa del elemento de conexión 3 de acuerdo con la invención. Las regiones de base 7 y 7' del elemento de conexión eléctrica 3 se doblan hacia arriba sobre las regiones de borde. La altura del doblez hacia arriba de la región de borde de la hoja de vidrio 1 es un máximo de 400 µp?. Esto forma un espacio para el material de suelda 4. El material de suelda predefinido 4 forma un menisco cóncavo entre el elemento de conexión eléctrica 3 y la estructura eléctricamente conductora 2. Es posible evitar completamente el flujo de salida del material de suelda 4 del espacio intermedio. La anchura de flujo de salida b, en aproximadamente 0, es menor que cero, debido principalmente al menisco que se forma. Las tensiones térmicas en la hoja 1 no son criticas y se proporciona una conexión eléctrica y mecánica durable entre el elemento de conexión 3 y la hoja 1 por medio de la estructura eléctricamente conductora 2.

La figura 6 muestra otra modalidad alternativa del elemento de conexión 3 de acuerdo con la invención con superficies de contacto 8' y 81 1 en forma de segmentos circulares y un puente 9 conformado plano en secciones. El elemento de conexión 3 contiene una aleación que contiene hierro con un coeficiente de expansión térmica de 8 x 10"6/°C. El espesor de materiales de 2 mm. En la región de las superficies de contacto 8' y 8'' del elemento de conexión 3, se aplican miembros de compensación en forma de sombrero 6 con acero que contiene cromo del material número 1.4509 de acuerdo con EN 10 088-2 (ThyssenKrupp Ni.rostaMR 4509) . El espesor de capa máximo de los miembros de compensación en forma de sombrero 6 es 4 mm. Por medio de los miembros de compensación, es posible adaptar los coeficientes de expansión térmica del elemento de conexión 3 a los requerimientos de la hoja 1 y del material de suelda . Los miembros de compensación en forma de sombrero 6 resultan en flujo de calor mejorado durante la producción de la conexión de suelda . El calentamiento se produce principalmente en el centro de las superficies de contacto 81 y 81 1. Es posible reducir adicionalmente la anchura de flujo de salida B del material de suelda 4. Debido a que la anchura de flujo de salida bajo b de < 1 mm y el coeficiente de expansión adaptado, es posible reducir aún más las tensiones térmicas en la hoja 1. Las tensiones térmicas y la hoja 1 no son criticas y se proporciona una - - conexión eléctrica y mecánica durable entre el elemento de conexión 3 y la hoja 1 por medio de la estructura eléctricamente conductora 2.

La figura 7 muestra, en continuación de la modalidad ejemplar de la figura 1 y la figura 2a, una modalidad alternativa del elemento de conexión 3 de acuerdo con la invención. El puente 9 se curva y tiene un perfil de un arco circular con un radio de curvatura de 12 rara. Las tensiones térmicas en la hoja 1 no son criticas y se proporciona una conexión eléctrica y mecánica durable entre el elemento de conexión 3 y la hoja 1 por medio de una estructura eléctricamente conductora 2.

La figura 8 muestra, en continuación de la modalidad ejemplar de la figura 1 y la figura 2a, otra modalidad alternativa del elemento de conexión 3 de acuerdo con la invención. El puente 9 se curva y cambia su dirección de curvatura dos veces. Adyacentes a las regiones de base 7 y 7', la dirección de curvatura gira alejándose del sustrato 1. De esta manera, no hay bordes sobre las conexiones 16 y 16' entre las superficies de contacto 8' y 8'' y el fondo del puente 9. El fondo del elemento de conexión 3 tiene un progreso continuo. Las tensiones térmicas y la hoja 1 no son criticas y se proporciona una conexión eléctrica y mecánica durable entre el elemento de conexión 3 y la hoja 1 por medio de la estructura eléctricamente conductora 2.

La figura 8a muestra, en continuación de la modalidad ejemplar de la figura 1 y 2a, otra modalidad alternativa del elemento de conexión 3 de acuerdo con la invención. El puente 9 consiste de dos segmentos planos 22 y 23. La superficie de cada uno de los dos segmentos 22 y 23 orientado hacia el sustrato encierra un ángulo de 20° con respecto a la superficie del sustrato 1. Juntas, las superficies de los dos segmentos 22 y 23 orientados hacia el sustrato constituyen un ángulo de 140°. Las tensiones térmicas en la hoja 1 no son criticas y se proporciona una conexión eléctrica y mecánica durable entre el elemento de conexión 3 y la hoja 1 por medio de la estructura eléctricamente conductora 2.

La figura 9 y la figura 9a muestran, en cada caso, un detalle de otra modalidad de la hoja 1 de acuerdo con la invención en la región del elemento de conexión eléctrica 3. El elemento de conexión 3 contiene acero de material número 1.4509 de acuerdo con EN 10 088-2 (ThyssenKrupp NirostaMR 4509). Las regiones de base 7 y 7' están conectadas entre si por medio del puente 9. El puente 9 consiste de tres segmentos de forma plana 10, 11 y 12. Cada una de las superficies de contacto 8 ' y 81 1 está conformada como un rectángulo con semicírculos distribuidos en lados opuestos. El elemento de conexión 3 tiene una - - longitud de 24 mm. El puente 9 tiene una anchura de 4 mm. Las superficies de contacto 8' y 8'' tienen una longitud de 4 mm y una anchura de 8 mm.

Un resalto de contacto 14 se distribuye sobre cada una de las superficies 13 y 13' de las regiones de base 7 y 7' volteadas alejándose del sustrato 1. Cada resalto de contacto 14 está conformado como un sólido rectangular con una longitud de 3 mm y una anchura de 1 mm, con las superficies orientadas alejándose del sustrato 1 curvadas de modo convexo. La altura de los resaltos de contacto es de 0.6 mm. Los puntos de soldante 15 y 15' están distribuidos en los puntos sobre la superficie convexa de los resaltos de contacto 14 que tienen la distancia vertical más grande desde la superficie del sustrato. Dos separadores 19 que están conformados como semiesferas con un radio de 2.5 x 10-4 m se distribuyen sobre cada una de las superficies de contacto 8 ' y 8 ' 1. No se observan tensiones mecánicas criticas en la hoja 1 debido a la distribución del material de suelda 4. La conexión de la hoja 1 al elemento de conexión eléctrica 3 por medio de la estructura eléctricamente conductora 2 es estable de manera durable.

La figura 10 muestra una vista en planta de una modalidad alternativa del elemento de conexión 3 de acuerdo con la invención. Las regiones de base 7 y 7' están conectadas entre sí por medio del puente 9. Las superficies de contacto 8 y 8' están conformadas como segmentos circulares con un radio de 2.5 mm y un ángulo central a de 280°. El puente 9 está curvado. La anchura del puente se vuelve más pequeña comenzando desde las conexiones 16 y 16' a las superficies de contacto 8 y 8' en la dirección del centro del puente. La anchura mínima del puente es de 3 mm. No se observan tensiones mecánicas críticas y la hoja 1 debido a la distribución del material de suelda 4. La conexión de la hoja 1 al elemento de conexión eléctrico 3 por medio de la estructura eléctricamente conductora 2 es estable de manera durable.

En una modalidad alternativa de la invención, el elemento de conexión 3 con el contorno de la figura 10 no está configurado en forma de un puente. Aquí, el elemento de conexión 3 está conectado a la estructura eléctricamente conductora sobre la totalidad de la superficie vía una superficie de contacto 8.

La figura 11 y la figura lia muestran, en cada caso, un detalle de otra modalidad alternativa del elemento de conexión 3 de acuerdo con la invención. Las dos regiones de base 7 y 7' se conectan entre si por medio del puente 9. Cada superficie de contacto 8' y 8' ' está conformada: como un segmento circular con un radio de 2.5 mm y un ángulo central de 286°. El puente 9 consiste de dos elementos secundarios. Los elementos secundarios, en cada caso, tienen una región secundaria curvada 17 y 17' y una región secundaria plana 18 y 18'. El puente 9 está conectado a la región de base 7 por medio de la región secundaria 17 y a la región de base 7' por medio de la región secundaria 17'. Las direcciones de curvatura de las regiones secundarias 17 y 17' giran alejándose del sustrato 1. Las regiones secundarias planas 18 y 18' están distribuidas perpendiculares a la superficie del sustrato y están en contacto directo entre si. Los resaltos de contacto 14 están conformados como semiesferas con un radio de 5 x 10~4 m. Los separadores 19 están conformados como semiesferas con un radio de 2.5 x 10~4 m. El elemento de conexión 3 tiene una longitud de 10 mm. Las regiones de base 7 y 7' tienen una anchura de 5 mm; el puente 9 tiene una anchura de 3 mm. La altura del puente 9 desde la superficie del sustrato 1 es de 3 mm. La altura del puente 9 preferiblemente puede estar entre 1 mm y 5 mm. No se observaron tensiones mecánicas criticas en la hoja 1 debido a la distribución del material de suelda 4. La conexión de la hoja 1 al elemento de conexión eléctrica 3 por medio de la estructura eléctricamente conductora 2 es estable de manera durable.

La figura 12 muestra una vista en planta de otra modalidad alternativa del elemento de conexión 3 de acuerdo - - con la invención. Las dos regiones de base 7 y 7' están conectadas entre si por medio de un puente curvado 9. Cada superficie de contacto 8' y 8'' está conformada como un circulo con un radio de 2.5 mm. Las dos conexiones 16 y 16' entre las regiones de base 7 y 7 ' y el puente 9 se distribuyen completamente en lados diferentes de la linea de conexión directa entre los centros de los círculos de las superficies de contacto 8' y 81'. La proyección del puente en el plano de la superficie de sustrato está curvada. En este caso, la dirección de curvatura cambia en el centro del puente. Lateralmente, en el centro del puente 9 están distribuidas dos convexidades opuestas entre sí en la forma de segmento circulares con radios de 2 mm. Los radios de las convexidades preferiblemente están entre 1 mm y 3 mm. Las convexidades pueden, por ejemplo, también tener una forma rectangular con una longitud preferida y una anchura de 1 mm a 6 mm. En la región del puente 9 que está delimitada por los bordes de las convexidades, un material eléctricamente conductor para conexión al sistema eléctrico en el tablero puede ser aplicado, por ejemplo, por soldadura o compresión, por ejemplo. No se observan tensiones mecánicas en la hoja 1 debido a la distribución del material de suelda 4. La conexión de la hoja 1 al elemento de conexión eléctrica 3 por medio de la estructura eléctricamente conductora 2 es estable de manera durable.

La figura 13 y la figura 13a muestran, en cada caso, un detalle de otra modalidad alternativa del elemento de conexión 3 de acuerdo con la invención. El elemento de conexión 3 se conecta sobre la totalidad de la superficie de la estructura eléctricamente conductora 2 por medio de una superficie de contacto 8. La superficie de contacto 8 está conformada como un rectángulo con semicírculos distribuidos en lados opuestos. La superficie de contacto tiene una longitud de 14 mm y una anchura de 5 mm. El elemento de conexión 3 se dobla hacia arriba a todo c alrededor de la región de borde 20. La altura de la región de borde 20 desde la hoja de vidrio 1 es de 2.5 mm. La altura de la región de borde 20, en modalidades alternativas de la invención, preferiblemente puede estar entre 1 mm y 3 mm. Un elemento de extensión 21 se distribuye en el borde doblado hacia arriba de uno de los dos lados rectos del elemento de conexión 3. El elemento de extensión 21 consiste de una región secundaria curvada y una región secundaria plana. El elemento de extensión 21 se conecta a la región de borde 20 del elemento de conexión 3 por medio de una región secundaria curvada y la dirección de curvatura es hacia el lado opuesto del elemento de conexión 3. En la vista en planta, el elemento de extensión 21 tiene una longitud de 11 mm y una anchura de 6 mm. El elemento de extensión 21 preferiblemente puede tener una - - longitud entre 5 mm y 20 mm, de manera particularmente preferible entre 7 mm y 15 mm y una anchura de 2 mm a 10 mm, de manera particularmente preferible de 4 mm a 8 mm. Un material eléctricamente conductor para conexión al sistema eléctrico interconstruido se puede aplicar, por ejemplo, sobre el elemento de extensión 21, por ejemplo por soldadura, compresión o en forma de un conector de enchufe. No se observan tensiones mecánicas criticas en la hoja 1 debido a la distribución del material de suelda 4. La conexión de la hoja 1 al elemento de conexión eléctrico 3 por medio de la estructura eléctricamente conectora 2 es estable de manera durable.

La figura 14 muestra en detalle un método de acuerdo con la invención para la producción de una hoja con un elemento de conexión eléctrico 3. Un ejemplo del método de acuerdo con la invención para la producción de una hoja con un elemento de conexión eléctrico 3 se presenta aquí. Como la primera etapa, es necesario dividir el material de suelda 4 de acuerdo con la forma y volumen. El material de suelda dividido 4 se distribuye sobre la superficie de contacto 8 de las superficies de contacto 8' y 8'' del elemento de conexión eléctrico 3. El elemento de conexión eléctrico 3 se distribuye con el material de suelda' 4 sobre la estructura eléctricamente conductora 2. Una conexión durable del elemento de conexión eléctrico 3 a la estructura eléctricamente conductora 2 y, por lo tanto, a la hoja 1 se lleva a cabo a través de la entrada de energía de los puntos soldantes 15 y 15'.

EJEMPLO Se producen especímenes de prueba con una hoja 1 (espesor 3 min, anchura 150 cm y altura 80 cm) la estructura eléctricamente conductora 2 en la forma de una estructura conductora de calentamiento, el elemento de conexión eléctrica 3 de acuerdo con la figura 1, la capa de plata 5 sobre las superficies de contacto 8' y 8'1 del elemento de conexión 3 y el material de suelda 4. El espesor del material del elemento de conexión 3 es de 0.8 mm. El elemento de conexión 3 contiene acero de material número 1.4509 de acuerdo con EN 10-088-2 (ThyssenKrupp NirostaMR 4509) . Se distribuyen tres separadores 19 sobre cada una de las superficies de contacto 8 ' y 8 ' ' . Cada punto soldante 15 y 15 se distribuye sobre un resalto de contacto 14. El material de suelda 4 se aplica por adelantado con una plaquita con espesor de capa, volumen y forma fijos sobre las superficies de contacto 81 y 8 ' ' del elemento de conexión 3. El elemento de conexión 3 se aplica ál material de suelda aplicado sobre la estructura eléct icamente conductora 2. El elemento de conexión 3 se suelda sobre la estructura eléctricamente conductora 2 a una temperatura de 200°C y un tiempo de procesamiento de 2 segundos. El flujo - de salida del material de suelda 4 desde el espacio intermedio entre el elemento de conexión eléctrico 3 y la estructura eléctricamente conductora 2, la cual excede un espesor de capa t de 50 µ??, se observa únicamente a una anchura de flujo de salida máximo de b = 0.4 rrun. Las dimensiones y composiciones del elemento de conexión eléctrica 3, la capa de plata 5 sobre las superficies de contacto 8' y 8'' del elemento de conexión 3 y el material de suelda 4 se encuentran en la tabla 1. No se observan tensiones mecánicas criticas en la hoja 1 debido a la distribución del material de suelda 4, predefinido por el elemento de conexión 3 y la estructura eléctricamente conductora 2. La conexión de la hoja 1 al elemento de conexión eléctrica 3 por medio de la estructura eléctricamente conductora 2 es estable de manera durable.

Con todos los especímenes, es posible observar, con una diferencia de temperatura de +80 °C a -30 °C que el sustrato de vidrio 1 no se rompe ni muestra daño. Es posible demostrar que, poco después del soldante, estas hojas 1 con el elemento de conexión soldado 3 es estable contra una caída de temperatura súbita.

Además, los especímenes de prueba se ejecutaron con una segunda composición del elemento de conexión eléctrica 3. Aquí, el elemento de conexión 3 contiene una aleación de hierro-níquel-cobalto. Las dimensiones y composiciones del elemento de conexión eléctrica 3, la capa de plata 5 sobre las superficies de contacto 8' y 8'1 del elemento de conexión 3 y el material de suelda 4 se encuentran en la tabla 2. Con el flujo de salida del material de suelda 4 desde el espacio intermedio entre el elemento de conexión eléctrica 3 y la estructura eléctricamente conductora 2, la cual excede un espesor de capa t de 50 pm, se obtiene una anchura de flujo de salida promedio b = 0.4 mm. Aquí también, es posible observar que, con una diferencia de temperatura de +80°C a -30°C ningún sustrato de vidrio 1 se rompió ni mostró daño. Es posible demostrar que, poco después de la soldadura, estas hojas 1 con el elemento de conexión soldado 3 son estables contra una caída de temperatura súbita.

Además, los especímenes de prueba se ejecutaron con una tercera composición del elemento de conexión eléctrica 3. Aquí, el elemento de conexión contenía una aleación de hierro-níquel . Las dimensiones y composiciones del elemento de conexión eléctrica 3, la capa de plata 5 sobre las superficies de contacto 8' y 8'' del elemento de conexión 3 y el material de suelda 4 se encuentran en la tabla 3. Con el flujo de salida del material de suelda 4 desde el espacio intermedio entre el elemento de conexión eléctrica 3 y la estructura eléctricamente conductora 2, la cual excede el espesor de capa t de 50 pm, se obtiene una - - anchura de flujo de salida promedio b = 0.4 mm. Aqui también, es posible observar que, con una diferencia de temperatura de +80°C a -30°C, ningún sustrato de vidrio 1 se rompió ni mostró daño. Es posible demostrar que, poco después de soldante, estas hojas 1 con el elemento de conexión soldado 3 son estables contra calda de temperatura súbita .

TABLA 1 TABLA 2 - - - - TABLA 3 EJEMPLO COMPARATIVO El ejemplo comparativo se llevó a cabo igual que en el ejemplo. La diferencia reside en la forma del elemento de conexión. Esta es, de acuerdo con la técnica anterior, conectada a la estructura eléctricamente conductora por medio de una superficie de contacto rectangular. La forma de la superficie de contacto no se adapta al perfil de la distribución de calor. No se distribuyen separadores sobre la superficie de contacto. Los puntos soldantes 15 y 15' no se distribuyen sobre resaltos de contacto. Las dimensiones y componentes del elemento de conexión eléctrica 3, de la capa de metal sobre la superficie de contacto y del elemento de conexión 3 y del material de suelda 4 se encuentran en la tabla 4. El elemento de conexión 3 se suelda a una estructura eléctricamente conductora 2 de acuerdo con métodos convencionales por medio del material de suelda 4. Con el flujo de salida del material de suelda 4 desde el espacio intermedio entre el elemento de conexión eléctrica 3 y la estructura eléctricamente conductora 2, la cual excede el - - espesor de capa t de 50 pm, se obtiene un promedio de anchura de flujo de salida b = 2 mm a 3 mm.

Con una diferencia de temperatura súbita de +80°C a -30°C, se observa que los sustratos de vidrio 1 tienen un daño menor poco después de soldadura TABLA 4 - - Se demuestra que las hojas de acuerdo con la invención con sustratos de vidrio 1 y los elementos de conexión eléctrica 3 de acuerdo con la invención tienen una mejor estabilidad contra diferencias súbitas de temperatura.

Este resultado es inesperado y sorprendente para las personas expertas en el ámbito.

LISTA DE LOS NUMEROS DE REFERENCIA (1) Hoja de vidrio (2) Estructura eléctricamente conductora (3) Elemento de conexión eléctrica (4) Material de suelda (5) Capa de humedecimiento (6) Miembro de compensación (7) Región de base del elemento de conexión eléctrico 3 (71) Región de base del elemento de conexión eléctrico 3 (8) Superficie de contacto del elemento de conexión 3 (81) Superficie de contacto del elemento de conexión 3 (8, ) Superficie de contacto del elemento de conexión 3 (9) Puente entre las regiones de base 7 y 7' (10) Segmento del puente 9 (11) Segmento del puente 9 (12) Segmento del puente 9 (13) Superficie de la región de base 1 volteada - - alejándose del sustrato 1 (131) Superficie de la región de base 7' volteada alejándose del sustrato 1 (14) Resalto de contacto (15) Punto soldante (151) Punto soldante (16) Conexión de superficie de contacto 8 y el fondo del puente 9 (16') Conexión de superficie de contacto 8' y el fondo del puente 9 (17) Región secundaria del puente 9 (17') Región secundaria del puente 9 (18) Región secundaria del puente 9 (18') Región secundaria del puente 9 (19) Separador (20) Región de borde del elemento de conexión 3 (21) Elemento de extensión (22) Segmento de puente 9 (23) Segmento de puente 9 a Ángulo central del segmento circular de la superficie de contacto 8'. b Anchura de flujo de salida máxima del material de suelda t Espesor limitante del material de suelda A-A ' Línea de sección ?-?' Línea de sección C-C Línea de sección D-D' Línea de sección E-E' Línea de sección F-F' Línea de sección

Claims

REIVINDICACIONES

1. Hoja de vidrio con por lo menos un elemento de conexión eléctrico, que comprende: un sustrato, una estructura eléctricamente conductora sobre una región del sustrato, una capa de un material de suelda sobre una región de la estructura eléctricamente conductora, y por lo menos dos puntos soldantes sobre el elemento de conexión sobre el material de suelda, en donde los puntos de soldante forman por lo menos una superficie de contacto entre el elemento de conexión y la estructura eléctricamente conductora, y la forma de la superficie de contacto tiene por lo menos un segmento de un ovalo, de un elipse o de un circulo con un ángulo central de por lo menos 90 ° .

2. Hoja como se describe en la reivindicación 1, en donde los puntos soldantes forman dos superficies de contacto, separadas entre si entre el elemento de conexión y la estructura eléctricamente conductora, las dos superficies de contacto están conectadas entre si por medio de la superficie de un puente orientado hacia el sustrato, y la forma de cada una de las dos superficies de contacto tiene por lo menos un segmento de un ovalo, de un elipse o de un circulo con un ángulo central OÍ de por lo menos 90°.

3. Hoja como se describe en la reivindicación 1 ó 2, en donde la superficie de contacto o las superficies de contacto se conforman en forma de un rectángulo con dos semicírculos distribuidos en lados opuestos.

4. Hoja como se describe en la reivindicación 2, en donde cada una de las superficies de contacto está conformada en forma de un circulo o un segmento circular con un ángulo central OÍ de por lo menos 180°, preferiblemente por lo menos 220°.

5. Hoja como se describe en una de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el sustrato contiene vidrio, preferiblemente vidrio plano, vidrio flotado, vidrio de cuarzo, vidrio de borosilicato y vidrio de cal sodada, o polímeros, preferiblemente polietileno, polipropileno, policarbonato, metacrilato de polimetilo y/o mezclas de los mismos.

6. Hoja como se describe en una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde los separadores están distribuidos sobre la superficie de contacto dé las superficies de contacto.

7. Hoja como se describe en una de las reivindicaciones 1 a 6, en donde cada una de los dos puntos soldantes están distribuidos sobre un resalto de contacto.

8. Hoja como se describe en una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el elemento de conexión contiene por lo menos una aleación de hierro-níquel, una aleación de hierro-níquel-cobalto o una aleación de hierro-cromo .

9. Hoja como se describe en la reivindicación 8, en donde el elemento de conexión contiene por lo menos 50% en peso a 75% en peso de hierro, 25% en peso a 50% peso de níquel, 0% en peso a 20% en peso de cobalto, 0% en peso a 1.5% en peso de magnesio, 0% en peso a 1% en peso de silicio, 0% en peso a 1% en peso de carbono o 0% en peso a 1% en peso de manganeso.

10. Hoja como se describe en la reivindicación 8, en donde el elemento de conexión contiene por lo menos 50% en peso a 89.5% en peso de hierro, 10.5% en peso a 20% peso de cromo, 0% en peso a 1% en peso de carbono, 0% en peso a 5% en peso de níquel, 0% en peso a 2% en peso de manganeso, 0% en peso a 2.5% en peso de molibdeno o 0% en peso a 1% en peso de titanio.

11. Hoja como se describe en una de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el material de suelda contiene estaño y bismuto, indio, zinc, cobre, plata o composiciones de los mismos.

12. Hoja como se describe en la reivindicación 11, en donde la proporción de estaño en la composición de suelda es 3% en peso a 99.5% en peso y la proporción de bismuto, indio, zinc, cobre, plata o composiciones de las mismas es 0.5% en peso a 97% en peso.

13. Hoja como se describe en una de las reivindicaciones 1 a 12,' en donde el elemento de conexión se recubre con níquel, estaño, cobre y/o plata, preferiblemente con 0.1 pm a 0.3 pm de níquel y/o 0.3 pm a 20 pm de plata.

14. Método para la producción de una hoja con por lo menos un elemento de conexión eléctrico, en donde a) se aplica material de suelda sobre la superficie de contacto o sobre las superficies de contacto del elemento de conexión como una plaquita con un espesor de capa, volumen y forma fijos, b) se aplica una estructura eléctricamente conductora a una región de un sustrato, c) el elemento de conexión con el material de suelda se distribuye sobre la estructura eléctricamente conductora, d) se introduce energía en los puntos soldantes, y e) el elemento de conexión es soldado a la estructura eléctricamente conductora.

15. El uso de una hoja con por lo menos un elemento de conexión eléctrico como se describe en una de las reivindicaciones 1 a 13, para vehículos con estructuras eléctricamente conductoras, preferiblemente con conductores de calentamiento y/o conductores de antena.