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Title:
METHOD FOR PRODUCING A PANEL WITH AT LEAST ONE ELECTRIC CONNECTION ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/001976
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a panel with at least one electric connection element (2), wherein a) a substrate (7) is provided with an electrically conductive structure (3) on a region of the substrate (7), b) the connection element (2) has a contact surface (5) on the connection element lower face (2.1) facing the substrate (7) and a soldering compound (6) is arranged on the contact surface (5) of the connection element (2), d) the connection element (2) lower face (2.1) which faces the substrate (7) is arranged on the region of the electrically conductive structure (3), d) an adapter element (1) is arranged on a connection element (2) upper face facing away from the substrate (7) over the soldering compound (6), and e) the connection element (2) is connected to the electrically conductive structure (3) by means of the soldering compound (6) using a heat input, wherein the soldering compound is melted during the soldering process by heating the adapter element (1).

Inventors:
WERNER KATJA (DE)
REUL BERNHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/065279
Publication Date:
January 02, 2020
Filing Date:
June 12, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SAINT GOBAIN (FR)
International Classes:
B23K1/00; B23K1/002; H01Q1/12; H01R4/02; H05B3/84
Foreign References:
FR2921520A12009-03-27
DE102004057630B32006-03-30
DE20311931U12003-10-23
EP1488972A12004-12-22
DE102004057630B32006-03-30
Attorney, Agent or Firm:
WEBER, Sophie (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Scheibe mit mindestens einem elektrischen Anschlusselement, wobei

a) ein Substrat (7) mit einer elektrisch leitfähigen Struktur (3) auf einem Bereich des Substrats (7) bereitgestellt wird,

b) das Anschlusselement (2) auf seiner dem Substrat (7) zugewandten Unterseite (2.1 ) eine Kontaktfläche (5) aufweist und eine Lotmasse (6) auf der Kontaktfläche (5) des Anschlusselements (2) angeordnet wird,

c) das Anschlusselement (2) mit seiner dem Substrat (7) zugewandten Unterseite (2.1 ) auf dem Bereich der elektrisch leitfähigen Struktur angeordnet wird, d) ein Adapterelement (1 ) auf einer dem Substrat (7) abgewandten Oberseite des Anschlusselements (2) über der Lotmasse angeordnet wird,

e) das Anschlusselement (2) mit der elektrisch leitfähigen Struktur (3) mittels der Lotmasse unter Wärmeeintrag verbunden wird, wobei die Lotmasse während des Verlötens durch Erwärmen des Adapterelements (1 ) aufgeschmolzen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Adapterelement (1 ) als eine elektrisch leitfähige Platte ausgebildet ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei in Verfahrensschritt (e) ein resistives oder induktives Lötverfahren oder Heißluft verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Adapterelement (1 ) einen Griffbereich aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Griffbereich L-förmig ausgebildet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Verfahrensschritt (d) und/oder (e) mittels Lötrobotern ausgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Adapterelement (1 ) zumindest Kupfer, eine kupferhaltige Legierung oder Stahl enthält.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Substrat (7) Glas, bevorzugt Kalk-Natron-Glas, enthält und auf seiner der elektrisch leitfähigen Struktur (3) zugewandten Oberfläche eine opake elektrisch nicht leitfähige Beschichtung aufweist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Lotmasse bleifrei ist.

10. Adapterelement (1 ) zur Übertragung von Wärme bei einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2 umfassend eine steife Platte aus einem elektrisch leitfähigen Material und einen Griffbereich zum Greifen des Adapterelements (1 ), wobei die Platte als Heizwiderstand vorgesehen ist.

1 1. Adapterelement nach Anspruch 10, wobei die Platte bezüglich des Anschlusselements (2) in Längsrichtung breiter als in Querrichtung ausgebildet ist.

12. Adapterelement nach Anspruch 10 oder 11 , wobei der Griffbereich L-förmig ausgebildet ist.

13. Scheibe hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 mit einem elektrischen Anschlusselement (2) mindestens umfassend:

• ein Substrat (7),

• eine elektrische leitfähige Struktur (3) auf einem Bereich des Substrats (7), wobei

• das Anschlusselement (2) biegsam ausgebildet ist und an einer dem Substrat (7) zugewandten Unterseite (2.1 ) einen Kontaktbereich aufweist, in dem eine Leiterbahn des Anschlusselements (2) mit dem Bereich der elektrisch leitfähigen Struktur verbunden ist und an einem dem Substrat (7) abgewandten Ende einen Stecker (4) oder Kabel zur Anbindung an eine Versorgungsspannung aufweist.

14. Verwendung eines Adapterelements nach einem der Ansprüche 10 bis 12 zur Kontaktierung von elektrisch leitfähigen Strukturen auf einer Scheibe in Gebäuden oder in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen oder Schienenfahrzeugen, bevorzugt als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheibe und/oder Dachscheibe, insbesondere als beheizbare Scheibe oder als Scheibe mit Antennenfunktion.

Description:
Verfahren zur Herstellung einer Scheibe mit mindestens einem elektrischen

Anschlusselement

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Scheibe mit einem elektrischen Anschlusselement sowie ein Adapterelement zur Übertragung von Wärme bei dem

Verfahren.

Die Erfindung betrifft weiter eine Scheibe, hergestellt gemäß dem Verfahren, sowie die Verwendung des Adapterelements. Derartige Scheiben mit einem elektrischen

Anschlusselement werden in Fahrzeugen verwendet und verfügen über eine elektrisch leitfähige Struktur wie beispielsweise Heizleiter oder Antennenleiter. Diese leitfähigen Strukturen sind üblicherweise über angelötete elektrische Anschlusselemente mit einer Versorgungsspannung und Bordelektronik verbunden.

Die Scheiben können mit dem Anschlusselement vorkonfektioniert hergestellt werden. Beim Einbau in die Fahrzeugkarosserie können die Anschlusselemente dann sehr einfach und zeitsparend mit den Verbindungskabeln zur Versorgungsspannung und Bordelektronik verbunden werden, insbesondere mittels einer Steckverbindung.

Das Anschlusselement kann ein steifes Element sein. Ein Beispiel für ein steifes Anschlusselement mit Stecker Verbindung ist aus der EP 1488972 A2 bekannt. Das steife Anschlusselement weist den Nachteil auf, dass beim Aufstecken eines Verbindungskabels Scher- oder Hebelkräfte auftreten können, welche die Lötverbindung zwischen Anschlusselement und Scheibe belasten. Um die mechanischen Belastungen beim Aufstecken des Verbindungskabels zu minimieren, werden biegsame Anschlusselemente verwendet. Die biegsamen oder auch flexiblen Anschlusselemente sind an einem Ende mit einer Steckverbindung versehen und können dadurch an das fahrzeugseitige Verbindungskabel angeschlossen werden.

Das Verlöten des Anschlusselements erfolgt mit einem sogenannten Stempel-, Thermoden-, Induktions-, Widerstands- oder Heißluftlötverfahren. Beim Thermodenlöten wird durch eine Thermode Strom geleitet. Die Thermode ist so gestaltet, dass sie im Arbeitsbereich einen geringen Querschnitt aufweist und an dieser Stelle einen hohen elektrischen Widerstand hat. Diese führt zu einer starken Erwärmung in diesem Bereich. Durch eine geringe thermische Masse kann sich dieser Bereich wiederum auch schnell abkühlen. Dabei steht die Thermode in direktem Kontakt mit der Lötstelle, was zu Verschmutzung und Verschleiß führen kann. Da die Herstellung einer Scheibe mit biegsamem Anschlusselement eine erhöhte Taktzeit des Fertigungsprozesses erfordert, wird eine Standardisierung der Vorgänge angestrebt.

Aus der DE 10 2004 057630 B3 ist ein Verfahren zum Löten einer Mehrzahl von elektrischen Anschlüssen bekannt, bei dem Kontaktelemente mit auf einer nichtmetallischen Scheibe angeordneten Lötanschlussflächen verlötet werden. Dabei wird ein Lötwerkzeug zum Abstrahlen eines Magnetfelds zu den Lötstellen verwendet, um diese durch Induktion zu erhitzen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Scheibe mit einem elektrischen Anschlusselement bereitzustellen, das unabhängig vom verwendeten Lötverfahren ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung einer Scheibe mit einem Anschlusselement gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer Scheibe mit mindestens einem elektrischen Anschlusselement, wobei

a) ein Substrat mit einer elektrisch leitfähigen Struktur auf einem Bereich des Substrats bereitgestellt wird,

b) das Anschlusselement auf seiner dem Substrat zugewandten Unterseite eine Kontaktfläche aufweist und eine Lotmasse auf der Kontaktfläche des Anschlusselements angeordnet wird

c) das Anschlusselement mit seiner dem Substrat zugewandten Unterseite auf dem Bereich der elektrisch leitfähigen Struktur angeordnet sind,

d) ein Adapterelement auf einer dem Substrat abgewandten Oberseite des Anschlusselements und über der Lotmasse angeordnet wird,

e) das Anschlusselement mit der elektrisch leitfähigen Struktur mittels der

Lotmasse unter Wärmeeintrag verbunden wird, wobei die Lotmasse während des Verlötens durch Erwärmen des Adapterelements aufgeschmolzen wird.

Die Erfindung geht auf die grundlegenden Erkenntnisse der Erwärmung des

Adapterelements und der darunter liegenden Lotmasse zurück. Durch die Verwendung des Adapterelements beim Lötvorgang besteht die Möglichkeit der partiellen Erwärmung am Anschlusselement, insbesondere im Bereich der Kontaktfläche. Dies ermöglicht eine

Wärmeübertragung auf die Lotmasse.

Das Adapterelement befindet sich zwischen der Lötvorrichtung und der Lotmasse. Damit bietet das Adapterelement grundsätzlich den Vorteil einer gezielten Erwärmung der

Lotmasse unabhängig von dem verwendeten Lötverfahren oder der verwendeten

Lötvorrichtung.

Die Lötverbindung wird durch Aufschmelzen der Lotmasse erzielt, die beim anschließenden Erkalten bzw. Erstarren eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem

Anschlusselement und der elektrisch leitfähigen Struktur herstellt. Dabei erwärmt das Adapterelement die Lotmasse, solange das Adapterelement das Anschlusselement berührt. Mit dem Adapterelement kann unabhängig von verwendeten Lötverfahren solange der Wärmeeintrag erfolgen, bis sich die Lotmasse verflüssigt und ein elektrischer Kontakt zwischen Anschlusselement und elektrisch leitfähiger Struktur hergestellt ist.

Das Adapterelement kann nach dem Wärmeeintrag wieder vom Anschlusselement entfernt werden. Die Form des Adapterelements kann an die Gestalt der zu erwärmenden Lotmasse oder der Kontaktfläche des Anschlusselements angepasst werden.

Unter Adapterelement ist jedes Element beliebiger, vorzugsweise der Lötstelle angepasster geometrischer Form zu verstehen. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Adapterelement als eine elektrisch leitfähige Platte ausgebildet.

Das Einbringen der Energie in Verfahrensschritt (e) beim elektrischen Verbinden von elektrischen Anschlusselement und elektrischer Struktur erfolgt bevorzugt mit einem resistiven oder induktiven Lötverfahren oder Heißluftlötverfahren. Da eine Wärmequelle des jeweiligen Lötverfahrens keinen direkten Kontakt mit der Lotmasse hat, ist die Lotmasse und/oder die Kontaktierungsfläche vor Verschleiß durch Oxidation, Abbrand oder Verschmutzungen geschützt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird zumindest Verfahrensschritt (d) und/oder (e) mittels Lötrobotern ausgeführt. Dies ermöglicht eine Automatisierung und beschleunigt zusätzlich den Herstellungsprozess. Es ist vorteilhaft, wenn das Adapterelement einen Griffbereich aufweist. Auf diese Weise kann das Adapterelement schnell und sicher, insbesondere maschinell, entfernt werden.

Vorzugsweise ist der Griffbereich L-förmig ausgebildet. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Adapterelement aus Kupfer, einer kupferhaltigen Legierung oder Stahl.

Das Anschlusselement ist zur elektrischen Kontaktierung zwischen der elektrisch leitfähigen Struktur der Scheibe und einer Versorgungsspannung bzw. Bordelektronik vorgesehen. Das Anschlusselement ist bevorzugt als ein biegsames Anschlusskabel ausgebildet. Derartige Anschlusskabel werden auch als Flachleiter, Folienleiter oder Flachbandleiter bezeichnet. Unter Folienleiter wird ein elektrischer Leiter verstanden, dessen Breite deutlich größer ist als seine Dicke. Ein solcher Folienleiter ist beispielsweise ein Streifen oder Band enthaltend oder bestehend aus Kupfer, verzinntem Kupfer, Aluminium, Silber, Gold oder Legierungen davon. Der Folienleiter weist beispielsweise eine Breite von 2 mm bis 16 mm und eine Dicke von 0,03 mm bis 0,1 mm auf. Der Folienleiter kann eine isolierende, bevorzugt polymere Ummantelung, beispielsweise auf Polyimid-Basis aufweisen. Folienleiter, die sich zur Kontaktierung von elektrisch leitfähigen Beschichtungen oder Strukturen in Scheiben eignen, weisen lediglich eine Gesamtdicke von beispielsweise 0,3 mm auf. Derart dünne Folienleiter können einfach und ästhetisch auf der innenseitigen Oberfläche angeordnet und beispielsweise aufgeklebt werden. In einem Folienleiterband können sich mehrere voneinander elektrisch isolierte, leitfähige Schichten befinden.

Das Anschlusselement kann auch als ein sogenanntes„Flat Flex Cable“ (FFC) ausgebildet sein. Das FFC weist auf Polyester aufgebrachte Metallbahnen auf, deren Enden direkt mit bestimmten Steckverbindern ausgestattet sind. Alternativ kann das Anschlusselement auch als ein FPC-Verbinder ausgebildet sein. FPC-verbinder sind flexible Leiterplatten, die zur Verbindung von elektronischen Baugruppen vorgesehen sind.

Das Anschlusselement weist mindestens eine Leiterbahn auf, die durch eine Folie umhüllt isoliert wird. Die Länge des Anschlusselements wird durch die Tatsache bestimmt, dass ein Ende des Anschlusselements über einen äußeren Rand des Substrats herausgeführt wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Anschlusselement an einem dem Substrat abgewandten Ende einen Stecker oder Kabel zur Anbindung an eine Versorgungsspannung auf. Der Stecker ist in einer bevorzugten Ausgestaltung ein normierter Kraftfahrzeugflachstecker. Der Kraftfahrzeugflachstecker weist bevorzugt eine Höhe von 0,8 mm und eine Breite von 4 bis 9,5 mm auf. Die Ausführungsform mit einer Breite von 6,3 mm wird besonders bevorzugt, da dies dem in diesem Bereich üblichen verwendeten Kraftfahrzeugflachstecker nach DIN 46244 entspricht. Dadurch ergibt sich eine einfache und auch reversible Möglichkeit, die elektrisch leitfähige Struktur auf dem Substrat elektrisch zu kontaktieren.

Das Substrat enthält bevorzugt Glas, besonders bevorzugt Kalk-Natron-Glas. Das Substrat ist bevorzugt eine Glasscheibe, insbesondere Fensterglasscheibe. Das Substrat kann grundsätzlich auch andere Glasarten enthalten, beispielsweise Quarzglas oder

Borsilikatglas. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung enthält das Substrat ein

Polymer, insbesondere Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat. Aufgrund der

Gewichtsersparnis werden polymere Materialien für Fensterscheiben zunehmend

interessant. Das Substrat kann auch andere Polymere enthalten, beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polybutadien, Polynitrile, Polyester, Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polyacrylat, Polyamid oder Polyethylenterephthalat.

Das Substrat ist bevorzugt transparent oder transluzent. Das Substrat kann zusätzlich auf seiner Oberfläche eine opake elektrisch nicht leitfähige Beschichtung aufweisen.

Insbesondere kann die opake (meist schwarze) elektrisch nicht leitfähige Beschichtung rahmenartig am äußeren Rand des Substrats ausgebildet sein. 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.

Die elektrisch leitfähige Struktur kann beispielsweise durch Siebdruck-Verfahren auf das Substrat aufgebracht werden. Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Struktur weist bevorzugt eine Schichtdicke von 5 pm bis 40 pm, besonders bevorzugt von 5 pm bis 20 pm, ganz besonders bevorzugt von 8 pm bis 15 pm und insbesondere von 10 pm bis 12 pm auf. Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Struktur enthält bevorzugt Silber, besonders bevorzugt Silberpartikel und Glasfritten.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Lotmasse bleifrei. Das 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. Die Lotmasse enthält bevorzugt Zinn und Indium, Zink, Kupfer, Silber oder Zusammensetzungen davon. Der Anteil an Zinn in der erfindungsgemäßen Lotzusammensetzung beträgt von 3 Gew.-% bis 99,5 Gew.-%, bevorzugt von 10 Gew.-% bis 95,5 Gew.-%, besonders bevorzugt von 15 Gew.-% bis 60 Gew.-%. Der Anteil an Indium, Zink, Kupfer, Silber oder Zusammensetzungen davon beträgt in der erfindungsgemäßen Lotzusammensetzung von 0,5 Gew.-% bis 97 Gew.-%, bevorzugt 10 Gew.-% bis 67 Gew.-%, wobei der Anteil an 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 erfindungsgemäße Lotzusammensetzung enthält ganz besonders bevorzugt , ln97Ag3, Sn95,5Ag3,8Cu0,7, Sn77,2ln20Ag2,8, Sn95Ag4Cu1 , Sn99Cu1 , Sn96,5Ag3,5, Sn96,5Ag3CuO,5, Sn97Ag3 oder Gemische davon.

In einer 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.

Die Schichtdicke der Lotmasse nach dem Verlöten ist bevorzugt kleiner oder gleich 6.0 x 10 4 m, besonders bevorzugt kleiner 2.0 x 10 4 m.

Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Adapterelement zur Übertragung von Wärme bei einem erfindungsgemäßen Verfahren umfassend eine steife Platte aus einem elektrisch leitfähigen Material und einen Griffbereich zum Greifen des Adapterelements wobei die Platte als Heizwiderstand vorgesehen ist. Der Griffbereich kann aus Kupfer, eine kupferhaltige Legierung oder Stahl bestehen. Da das Adapterelement direkt am Anschlusselement über der Kontaktierungsfläche und der Lotmasse anliegt, wird der Wärmeeintrag effektiv an die Lotmasse übertragen. Mit anderen Worten das Anschlusselement wird benachbart zu der Lotmasse angeordnet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Platte bezüglich des Anschlusselements in Längsrichtung breiter als in Querrichtung ausgebildet. Des Weiteren kann der Griffbereich L- förmig ausgebildet sein. Die Platte kann Kupfer, eine kupferhaltige Legierung oder Stahl enthalten. Das erfindungsgemäße Adapterelement weist den Vorteil auf, dass die Wärmeübertragung auf die Lotmasse berührungslos stattfindet und durch Verschmutzungen nicht beeinträchtigt wird.

Die Erfindung umfasst des Weiteren eine Scheibe hergestellt nach einem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem elektrischen Anschlusselement mindestens umfassend:

• ein Substrat,

• eine elektrische leitfähige Struktur auf einem Bereich des Substrats, wobei

• das Anschlusselement biegsam ausgebildet ist und an einer dem Substrat zugewandten Unterseite einen Kontaktbereich aufweist, in dem eine Leiterbahn des Anschlusselements mit dem Bereich der elektrisch leitfähigen Struktur verbunden ist und an einem dem Substrat abgewandten Ende einen Stecker oder Kabel zur Anbindung an eine Versorgungsspannung aufweist.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst die Verwendung eines Adapterelements zur Kontaktierung von elektrisch leitfähigen Strukturen auf einer Scheibe in Gebäuden oder in Fortbewegungsmitteln für den Verkehr auf dem Lande, in der Luft oder zu Wasser, insbesondere in Kraftfahrzeugen oder Schienenfahrzeugen, bevorzugt als Windschutzscheibe, Heckscheibe, Seitenscheibe und/oder Dachscheibe, insbesondere als beheizbare Scheibe oder als Scheibe mit Antennenfunktion.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend näher erläuterten

Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen und Konfigurationen, sondern auch in anderen Kombinationen und Konfigurationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

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 Draufsicht auf ein Anschlusselement mit einem Adapterelement , Figur 2 Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A durch ein

Anschlusselement mit dem Adapterelement,

Figur 3 eine schematische Ansicht eines Anschlusselements mit einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Adapterelements während des Lötens,

Figur 4 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Verfahrens.

Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Adapterelement 1 . Das Adapterelement 1 ist eine Platte und hat eine Breite 2.5 mm bis 8 mm und eine Länge von 10 mm bis 38 mm. Die Platte weist zwei sich gegenüber liegende ebene Flächen auf. Das Adapterelement 1 enthält bevorzugt Kupfer oder Stahl, insbesondere chromhaltigen Stahl. Der Vorteil von Adapterelementen 1 aus Kupfer oder chromhaltigen Stahl gegenüber anderen Anschlusselementen liegt in der besseren Wärmeleitfähigkeit von 25W/mK bis 30 W/mK. Die höhere Wärmeleitfähigkeit führt zu einer gleichmäßigen Erwärmung des Adapterelements 1 während des Lötvorgang. Ein weiterer Vorteil von Adapterelement 1 aus Kupfer oder Stahl liegt in der hohen Steifigkeit. Dadurch kann das Adapterelement 1 weniger leicht verformt werden, und kann dadurch bei der Wärmeübertragung eben aufliegen, insbesondere auf seiner zur Lotmasse ausgerichteten Fläche.

Weiterhin zeigt Figur 1 eine Draufsicht auf ein Anschlusselement 2 mit dem Adapterelement 1 . Das Anschlusselement 2 kann ein Flachbandkabel mit mehreren Leiterbahnen, insbesondere ein Flat Flex Cable (FFC), sein. Das Adapterelement 1 ist in Form einer Platte auf dem Anschlusselement 2 parallel zu einer Seite, insbesondere einer Oberseite, des Anschlusselements 2 angeordnet. Durch das direkte Aufliegen des Adapterelements 1 wird eine Wärmeübertragung von Adapterelement 1 auf das Anschlusselement 2 ermöglicht.

Das Anschlusselement 2 ist dazu vorgesehen eine elektrisch leitfähige Struktur 3 zu kontaktieren und von einer Scheibenoberfläche wegzuführen. Ein mit dem Anschlusselement 2 ausgestattete Scheibe kann dann besonders einfach am Verwendungsort mit einer Spannungsquelle und einer Signalleitung verbunden werden, die Schaltsignale beispielsweise in einem Fahrzeug über einen CAN-Bus überträgt.

An einem Ende weist das Anschlusselement 2 einen Stecker 4 auf. Der Stecker 4 ist ein normierter Kraftfahrzeugflachstecker. Der Kraftfahrzeugflachstecker weist eine Höhe von 0,8 mm und eine Breite von 6,3 mm auf. Nach einem Einbau einer mit dem Anschlusselement 2 ausgestatteten Scheibe in eine Fahrzeugkarosserie kann die Scheibe in einfacher Weise elektrisch kontaktiert werden, indem ein Verbindungskabel auf den Stecker 4 aufgesteckt wird.

Figur 2 zeigt eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A durch das Anschlusselement 2 mit dem Adapterelement 1 aus Figur 2.

Zur Kontaktierung weist das Anschlusselement 2 auf seiner Unterseite 2.1 eine Kontaktfläche 5 auf. Im Falle einer Kontaktierung ist die Unterseite 2.1 des Anschlusselements 2 der elektrisch leitfähigen Struktur 3 zugewandt. Während sich das Adapterelement 1 auf einer Oberseite 2.2 des Anschlusselements 2 befindet. Die Oberseite 2.2 ist somit die der elektrisch leitfähigen Struktur 3 abgewandte Seite des Anschlusselements 2. Die Form des Adapterelements 1 ist an die Größe und Form der Kontaktfläche 5 des Anschlusselements 2 angepasst.

Auf der Kontaktfläche 5 des Anschlusselements 2 befindet sich eine Lotmasse 6, mit der das Anschlusselement 2 auf die elektrisch leitfähige Struktur aufgesetzt wird. Vor dem Verlöten kann die Lotmasse 6 eine runde, rechtwinklige oder polygonale Form aufweisen. Dabei ist die Lotmasse 6 im direkten Kontakt mit einer Leiterbahn des Anschlusselements 2.

Figur 3 zeigt das Anschlusselements 2 mit einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Adapterelements 1 während des Lötens. Das Anschlusselement 2 ist auf einem Substrat 7 angeordnet. Das Substrat 7 und die elektrisch leitfähige Struktur 3 bilden beispielsweise die Heckscheibe eines PKWs, wobei das Substrat 7 ein 3 mm dickes thermisch vorgespanntes Einscheibensicherheitglas oder ein <= 1 ,6 mm nicht vorgespanntes laminiertes Glass aus Natron-Kalk-Glas ist. Das Substrat 7 kann zusätzlich auf seiner Oberfläche eine opake elektrisch nicht leitfähige Beschichtung aufweisen. Die opake elektrisch nicht leitfähige Beschichtung erstreckt sich dabei rahmartig entlang der Kanten des Substarts 7. Auf das Substrat 7 ist die elektrisch leitfähige Struktur 3 in Form einer Heizstruktur aufgedruckt, die sich bis auf die opake elektrisch nicht leitfähige Beschichtung erstrecken kann. Die elektrisch leitfähige Struktur 3 enthält Silberpartikel und Glasfritten. Im Randbereich des Substrats 7 ist die elektrisch leitfähige Struktur 3 auf einer Breite von 10 mm verbreitet und bildet eine Kontaktfläche für das Anschlusselement 2.

Ein Haftmittel 1 1 befindet sich auf der Unterseite 2.1 des Anschlusselements 2. Die Unterseite 2.1 des Anschlusselements 2 ist dem Substrat 7 zugewandt und durch Haftmittel 10 mit dem Substrat 7 fest verklebt. Das Haftmittel 1 1 ist ein doppelseitiges Klebeband, das eine dauerhafte haftende Verbindung zwischen dem Anschlusselement 2 und dem Substrat 7 sicherstellt.

Das Einbringen der Wärmeenergie beim elektrisch Verbinden von Anschlusselement und elektrisch leitfähiger Struktur erfolgt in Figur 4 mit Widerstandslöten. Hierzu sind zwei Elektroden 8, 9 vorgesehen, die im elektrischen Kontakt mit dem Adapterelement 1 stehen. Jeweils eine Elektrode 8, 9 wird auf ein sich gegenüberliegendes Ende des Adapterelements 1 aufgesetzt. Dabei fließt elektrischer Strom durch das Adapterelement 1. Das Adapterelement 1 erwärmt sich. Es wirkt wie ein Heizwiderstand und überträgt die Wärme an die darunter liegenden Kontaktfläche 5 des Anschlusselements 2 und die Lotmasse 6. Diese Erwärmung bewirkt eine Aufschmelzung der Lotmasse 6, so dass sich ein Lötkontakt zwischen Anschlusselement 2 und elektrisch leitfähiger Struktur 3 ausbilden kann.

Nach Abschalten des elektrischen Stroms oder Entfernen des Adapterelements 1 erkaltet die Lotmasse 6. Zum besseren Handhaben des Adapterelement 1 ist ein Griff 10 vorgesehen. Der Griff 10 ist auf einer dem Anschlusselement 2 abgewandten Seite des Adapterelements 1 mittig angebracht. Der Griff 10 ist besonders formstabil und dient bei einem Roboter unterstütztem Lötverfahren dem sicheren Greifen des Adapterelements 1 .

Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens anhand eines Flussdiagramms. Das Verfahren umfasst beispielsweise die folgenden Schritte:

a) Ein Substrat 7 mit einer elektrisch leitfähigen Struktur 3 wird auf einem Bereich des Substrats 7 bereitgestellt,

b) das Anschlusselement 2 weist auf seiner dem Substrat 7 zugewandten Unterseite 2.1 eine Kontaktfläche 5 auf, wobei eine Lotmasse 6 auf der Kontaktfläche 5 des Anschlusselements 2 angeordnet wird,

c) das Anschlusselement 2 wird mit der Lotmasse 6 auf seiner dem Substrat 7 zugewandten Unterseite 2.1 auf dem Bereich der elektrisch leitfähigen Struktur 3 angeordnet, d) ein Adapterelement 1 wird auf einer dem Substrat 7 abgewandten Oberseite des Anschlusselements 2 über der Lotmasse 6 angeordnet,

e) das Anschlusselement 2 wird mit der elektrisch leitfähigen Struktur 3 mittels der Lotmasse 6 unter Wärmeeintrag verbunden.

Mit anderen Worten das Adapterelement wird im Verfahrensschritt (d) benachbart zu der Lotmasse 6 auf das Anschlusselement platziert.

Nach Beendigung des Wärmeeintrags kann das Adapterelement 1 wieder entfernt werden. Das Einbringen der Wärmeenergie beim elektrischen Verbinden von Anschlusselement 2 und elektrisch leitfähiger Struktur 3 kann mittels Widerstandslöten, Induktionslöten oder Heißluftlöten erfolgen.

Bezugszeichenliste:

1 Adapterelement

2 Anschlusselement

2.1 Unterseite des Anschlusselements

2.2 Oberseite des Anschlusselements

3 elektrisch leitfähige Struktur

4 Stecker

5 Kontaktfläche des Anschlusselements

6 Lotmasse

7 Substrat

8 erste Elektrode

9 zweite Elektrode

10 Griff

1 1 Haftmittel

A-A' Schnittlinie