软钎焊方法和汽车用玻璃的利记博彩app
【专利摘要】本发明提供一种汽车用玻璃和软钎焊方法，其在使用软钎料合金和助焊剂来将金属端子的一面软钎焊在形成于汽车用玻璃基板上的银电极的情况下，能够防止伴随时间的流逝而在玻璃基板产生裂纹。所述金属端子为铜或黄铜，在软钎焊前涂敷于所述银电极上的助焊剂的面积与所述金属端子的一面的面积的比例在3～20:1的范围内，从而进行软钎焊。
【专利说明】
软钉焊方法和汽车用玻璃
技术领域
[0001] 本发明设及一种使用软针料合金和助焊剂(flux)来将金属端子的一面软针焊在 形成于汽车用玻璃的基板上的银电极的软针焊方法，W及软针焊该金属端子的汽车用玻 璃。
【背景技术】
[0002] 近年来，在使用于汽车的后挡风玻璃(rear glass)等中形成有用于防雾的电热 丝，并且连接有金属端子用于向运种电热丝供给电流。更详细地，所述电热丝是形成在玻璃 上的包含银的导电膜，并且金属端子通过软针焊连接到该导电膜上。
[0003] 但是，如此地，在金属端子被软针焊于玻璃基板的情况下，因软针料合金和玻璃之 间的热膨胀系数之差，若处在规定的溫度变化环境中，则伴随时间的流逝存在玻璃基板产 生裂纹的问题。
[0004] 并且，在专利文献1中公开了一种软针料合金，该软针料合金即使处在高溫或低溫 的情况，也能够防止在玻璃基板产生裂纹且能够维持良好的接合强度。
[0005] 【现有技术文献】
[0006] 【专利文献】
[0007] 专利文献1:日本特开2012-91216号公报
【发明内容】
[000引【技术问题】
[0009] 并且，本发明人通过重复的实验确认到：如上所述的玻璃基板所产生的裂纹不仅 可通过软针料合金的组成来防止，也可通过软针焊方法的改善来防止。
[0010] 本发明是发明人着眼于运些情况而提出的，其目的在于提供一种汽车用玻璃和软 针焊方法，其在使用软针料合金和助焊剂来将金属端子的一面软针焊在形成于汽车用玻璃 基板上的银电极时，所述金属端子包含铜或黄铜，在软针焊前涂敷于所述银电极上的助焊 剂的面积与所述金属端子的一面的面积的比例在3~20:1的范围内，进而进行软针焊，从而 能够防止如上所述的在玻璃基板产生裂纹。
[ocm]【用于解决问题的方案】
[0012] 本发明的软针焊方法，使用软针料合金和助焊剂来将金属端子的一面软针焊在形 成于汽车用玻璃基板上的银电极，其特征在于，所述金属端子包含铜或黄铜，在软针焊前涂 敷于所述银电极上的助焊剂的面积与所述金属端子的一面的面积的比例在3~20:1的范围 内。
[0013] 本发明中，所述金属端子包含铜或黄铜，在助焊剂的面积与所述金属端子的一面 的面积的比例在3~20:1的范围内，将所述金属端子的一面软针焊在形成于汽车用玻璃基 板上的银电极。
[0014] 本发明的软针焊方法的特征在于，使用软针料烙铁、热风化ot air)、红外线、电阻 器、或高频来使所述软针料合金烙融。
[0015] 本发明中，使用软针料烙铁、热风、红外线、电阻器、或高频来使所述软针料合金烙 融，从而金属端子的一面被软针焊在形成于汽车用玻璃基板上的银电极。
[0016] 本发明的软针焊方法的特征在于，对所述金属端子实施有锡或锡合金的锻敷处 理，或者未实施表面处理。
[0017] 本发明中，可W是对软针焊在汽车用玻璃基板上的金属端的表面实施有锡或锡合 金的锻敷处理，或者还可W是未实施表面处理。
[0018] 本发明的软针焊方法的特征在于，所述软针料合金包含：锡；和银、锋、祕 (bismuth) W及铅中的一种或两种W上。
[0019] 根据本发明，在汽车用玻璃基板上软针焊所述金属端子时所使用的软针料合金包 含:锡;和银、锋、祕W及铅中的一种或两种W上。
[0020] 本发明的软针焊方法的特征在于，在软针焊后不去除在软针焊前所涂敷的助焊 剂。
[0021 ]本发明中，当在汽车用玻璃基板上软针焊所述金属端子时，在软针焊后也不去除 在该玻璃基板(银电极)上所涂敷的助焊剂，并保留其状态。本发明的软针焊方法的特征在 于，对所述金属端子的一面使用0.18~1.43g/cm2的软针料合金量。
[0022] 本发明中，当在汽车用玻璃基板上软针焊所述金属端子时，对所述金属端子的一 面使用0.18~1.43g/cm2的软针料合金量。
[0023] 本发明的软针焊方法的特征在于，软针焊溫度与软针料合金的液相线溫度相比高 出 20°C ~20(TC。
[0024] 本发明中，当在汽车用玻璃基板上软针焊所述金属端子时，W比该软针料合金的 液相线溫度高出20°C~200°C的软针焊溫度进行软针焊。
[0025] 本发明的汽车用玻璃，使用软针料合金和助焊剂将金属端子的一面软针焊在形成 于汽车用玻璃一面上的银电极，其特征在于，所述金属端子包含铜或黄铜，在软针焊前涂敷 于所述银电极上的助焊剂的面积与所述金属端子的一面的面积的比例在3~20:1的范围 内。
[0026] 本发明中，所述金属端子包含铜或黄铜，并且汽车用玻璃基板(银电极)上的助焊 剂的面积与所述金属端子的一面的面积的比例在3~20:1。
[0027] 本发明的汽车用玻璃的特征在于，对所述金属端子实施有锡或锡合金的锻敷处 理，或者未实施表面处理。
[0028] 本发明中，可W是对软针焊在汽车用玻璃基板上的金属端子的表面实施有锡或锡 合金的锻敷处理，或者还可W是未实施表面处理。
[0029] 本发明的汽车用玻璃的特征在于，所述软针料合金包含:锡;和银、锋、祕W及铅中 的一种或两种W上。
[0030] 本发明中，使用软针料合金来将所述金属端子软针焊在汽车用玻璃基板上，所述 软针料包含:锡;和银、锋、祕W及铅中的一种或两种W上。
[0031] 本发明的汽车用玻璃的特征在于，对所述金属端子的一面使用0.18~1.43g/cm2 的软针料合金量。
[0032] 本发明中，对所述金属端子的一面使用0.18~1.43g/cm2的软针料合金量来将所 述金属端子软针焊在汽车用玻璃基板上。
[0033] 【发明效果】
[0034] 根据本发明，将金属端子软针焊在汽车用玻璃基板的情况下，即使所处于规定的 溫度变化中时，也能够防止伴随时间的流逝在玻璃基板产生裂纹。
【附图说明】
[0035] 图1是示出使用于本发明的软针焊方法的金属端子的立体图。
[0036] 图2是用于说明通过本实施方式的软针焊方法来接合的金属端子和玻璃基板的接 合状态的局部剖视图。
[0037] 图3是用于说明本实施方式的软针焊方法的说明图。
【具体实施方式】
[0038] 在本发明的软针焊方法中，在覆盖有银电极的汽车用玻璃基板上使用Sn-Zn系软 针料合金且W-定的条件进行金属端子的软针焊。W下，参考附图对本实施方式的软针焊 方法进行详细说明。
[0039] 在本发明的软针焊方法中所使用的Sn-Zn系软针料合金的组成中，Zn为8重量％， Μη为0.005重量％，余量为Sn和不可避免的杂质。
[0040] 并且，作为本发明的软针料合金，并不限于上述的Sn-Zn系软针料合金。例如，还可 W是包含锡和如下元素中的一种或两种W上的合金:银、锋、祕、W及铅。
[0041] 图1是示出使用于本发明的软针焊方法的金属端子的立体图。图中的附图标记1表 示金属端子。金属端子1例如由铜或黄铜构成。
[0042] 金属端子1分为两个部分，其一部分11的纵截面呈L字状，并且该一部分11与另一 部分12接触。一部分11具有：与玻璃基板（未图示）平行的板状的接合部111; W及垂直部 112，其从接合部111的另一部分12侧边缘相对于接合部111沿垂直方向延伸。垂直部112的 相对另一部分12侧的表面与另一部分12抵接。在接合部111的与玻璃基板对置的一侧具有 接合面113，该接合面113通过软针焊与该玻璃基板接合。
[0043] 并且，另一部分12包括具有所述玻璃的台阶而成的台阶部124,台阶部124的与所 述玻璃基板对置的一侧具有接合面123,该接合面123通过软针焊与该玻璃基板接合。并且， 在接合部121的另一端侧具有垂直部122,该垂直部122从接合部121的另一端侧的边缘沿着 与接合部121垂直的方向延伸，在垂直部122的端部延伸设置有长方形状的扁平部125,该扁 平部125与接合部121大致平行地延伸。垂直部122与一部分11的垂直部112抵接。即，一部分 11的垂直部112与另一部分12的垂直部122互相抵接。
[0044] 金属端子1可W为实施有锡或锡合金的锻敷处理的构件，也可W为未实施表面处 理的构件。
[0045] 进一步地，所述玻璃基板是WSi化为主成分的市售的板状玻璃。该玻璃基板的与 金属端子1接合的一面，覆盖有规定范围的银电极。
[0046] 在本实施方式的软针焊方法中，使用Sn-Zn系软针料合金，使用软针焊将金属端子 1的接合面113、123与所述玻璃基板的一面接合。
[0047] 在本实施方式的软针焊方法中，使用软针料烙铁使软针料合金烙融。此时，软针料 烙铁的溫度为与软针料合金的液相线溫度相比高出20°C~200°C的溫度。此外，本发明并不 限于此。除软针料烙铁W外，也可使用热风、红外线、电阻器、或高频中任意一种进行软针 焊。
[0048] 目P，在使用软针料烙铁的情况下，加热软针料烙铁，并且用松香忍软针料合金来软 针焊部件等的溫度，是比该软针料合金的液相线溫度高出2(TC~20(TC的溫度；另外，在使 用热风、红外线、电阻器、高频等的情况下，用热风等对软针焊接合部进行加热，并且使软针 料合金烙融而软针焊部件等的溫度，是比该软针料合金的液相线溫度高出20°C~200°C的 溫度。
[0049] 例如，在本实施方式中，作为软针料合金，使用如上所述的Sn-Zn系软针料合金，软 针料烙铁溫度为260°C或320°C。并且，金属端子1包含铜或黄铜，相对于金属端子1的接合面 113、123的软针料合金量（W下，每单位面积的合金量)为1.18g/cm2。
[0050] 但是，本发明并不限于此。相对于金属端子1的接合面113、123,所述每单位面积的 合金量也可W为0.18-1.43g/cm2的软针料合金量。
[0051] 图2是用于说明通过本实施方式的软针焊方法来接合的金属端子1和玻璃基板4的 接合状态的局部剖视图。
[0052] 如上所述，在玻璃基板4的一面形成有薄膜状的银电极3,在该银电极3的上面涂敷 助焊剂膜5。经由银电极3和软针料合金2,金属端子1与玻璃基板4接合。更详细地，银电极3、 助焊剂膜5W及Sn-Zn系软针料合金2W该顺序介于玻璃基板4和金属端子1的接合面113、 123之间。但是，本实施例是本发明的一例，例如也可W采用在所述玻璃基板4和银电极3之 间存在有陶瓷层的结构。
[0053] 助焊剂膜5使用助焊剂A、助焊剂B、助焊剂C或助焊剂D运四种类型的助焊剂中的任 意一种。对于运些四种类型的助焊剂而言，助焊剂B是通用的助焊剂，助焊剂A是强化针对银 电极3的湿润性的助焊剂，助焊剂C和D是进一步改进助焊剂A的助焊剂，助焊剂A~D的组成 在表1中示出。
[0化4]【表1】
[0化5]_
[0056] 并且，表1中所记载的松香可W是改性松香、脂松香、氨化松香，也可W是混合了运 些松香的混合体。
[0057] 并且，表1中记载的触变剂可W是脂肪酸酷胺或氨化藍麻油（hydrogenated castor oil);面素可W是氯化锭或漠化锭和氣化合物等;有机酸可W是如己二酸或下二酸 等的二元簇酸、或者如月桂酸等的一元簇酸;溶剂可W是戊二醇(pen化diol)或下基卡必醇 (butyl carbitol)等。
[0058] 作为其他组分，也可W配合阳离子型和非离子型等的界面活性剂、或者醋酸乙締 醋共聚物等。
[0059] 在本发明中，助焊剂膜5在银电极3上占有特定的区域。更详细地，助焊剂膜5在银 电极3的上面所占有的面积下，称为助焊剂的面积)与金属端子1的接合面113、123的面 积的比例在3~20:1的范围内。在W下的说明中，助焊剂的面积与各个金属端子1的接合面 113、123的面积的比例仅仅称为助焊剂面积的比例。
[0060] <软针焊方法>
[0061] W下，详细说明本实施方式的软针焊方法。图3是用于说明本发明本实施方式的软 针焊方法的说明图。
[0062] 首先，在金属端子1的接合面113、123上放置适当量的软针料合金2,并且用250°C 的软针料烙铁且使用助焊剂B接合软针料合金2。据此，软针料合金2W堆积的形式烙敷于接 合面113、123。此时，如上所述，每单位面积的软针料合金量在0.18~1.43g/cm2的范围内， 例如为1.18/cm2或 1.43g/cm2。
[0063] 其次，在玻璃基板4的银电极3上的规定区域涂敷助焊剂A、助焊剂B、助焊剂C、或助 焊剂D中的任意一种。对于所述规定区域而言，所述助焊剂面积比例在3~20:1的范围内，例 如为 4.5、18、20。
[0064] 接着，如图3所示，使与接合面113、123接合的软针料合金2朝向玻璃基板4侧，并将 金属端子1放置于玻璃基板4的助焊剂膜5上。并且，分别用软针料烙铁10等对接合部111中 的与接合面113相反侧的一面、和台阶部124中的与接合面123相反侧的一面进行加热，由此 使软针料合金2烙融并接合到银电极3(参照图3)。此时，加热溫度例如为260°C或320°C。
[0065] 之后，通常实施用于去除残留助焊剂的工艺，但在本发明的软针焊方法中，并不去 除涂敷在银电极3上的助焊剂，并保留其状态。
[0066] 如后述那样，运是因为观察到，助焊剂的涂敷面积（即，助焊剂面积比例)会对玻璃 基板的裂纹产生影响。更详细地，助焊剂面积比例越高则在玻璃基板越难W产生裂纹。运是 因为，软针料烙铁(或烙融软针料合金)的热量经由助焊剂分散至玻璃基板4和银电极3的较 宽范围，防止热量集中在局部，因此在玻璃基板4产生剧烈的膨胀、收缩的情况防患于未然。
[0067] 接着，进行室溫下的空气冷却，并结束基于本实施方式的软针焊方法的接合，如图 2所示，金属端子1与玻璃基板4接合，从而得到本发明的汽车用玻璃。
[006引 < 评估>
[0069] 使用通过如上所述的软针焊方法制作的样品，进行了热循环试验。
[0070] W-3(TC保持30分钟然后W8(TC保持30分钟作为一个循环，对各个样品重复该循 环来进行所述热循环试验。并且，在重复该循环的过程中，用肉眼观察玻璃基板上产生裂纹 与否，并在观察到产生裂纹的情况下，记录产生裂纹为止所重复进行的循环次数。
[0071] 在表2中示出对通过本发明的软针焊方法制作的样品（实施例)和比较例进行热循 环试验的结果。热循环次数为不足300次而在玻璃基板产生裂纹的标注"X"，热循环次数为 300次W上的标注"〇"。
[0072] 在所述比较例的软针焊中，软针料合金为Sn-加系软针料合金化F-Z3:Zn-8.0重 量％，Mn-0.005重量％，Sn-余量）、Sn5Sb、或化6A1，金属端子包含铜或黄铜，软针焊时的软 针料烙铁的溫度为260°C、310°C、320°C、或450°C。并且，所述每单位面积的合金量为0.14~ 1.18g/cm2,所述助焊剂面积比例为小于3,或为18。进一步地，作为助焊剂使用助焊剂A。
[007；3]【表2】 [0074]
[00751
[0076]
[0077] 从表2可W确认，在金属端子的材质为黄铜，软针料烙铁的溫度为310°C或260°C， 助焊剂面积比例小于3的比较例的样品中，当每单位面积的合金量在0.14~1.18g/cm2的范 围内，任何样品均在不足300次的热循环中已在玻璃基板产生裂纹。
[0078] 并且，确认到:在金属端子的材质为黄铜，软针料烙铁的溫度为260°C或320°C，且 每单位面积的合金量为1.18g/cm2的实施例的样品中，当助焊剂面积比例为4.5、18、20中的 任意一个的情况下，热循环次数均超过300次，并且具有优异的品质。尤其，在助焊剂面积比 例为20的实施例的样品中，在进行热循环次数为300次W上的热循环之后，在玻璃基板也没 有发生裂纹，进而具有非常优异的品质。
[0079] 并且，确认到：在金属端子的材质为铜，使用320°C的软针料烙铁或热风进行软针 焊，且每单位面积的合金量为1.18g/cm2或1.43g/cm2的实施例的样品中，当助焊剂面积比例 为18的情况下，在重复进行300次W上的热循环之后，也没有在玻璃基板产生裂纹，因此具 有优异的品质。
[0080] 尤其，将比较例10和11的结果与实施例16的结果进行比较，除了各个样品的组成 W外，在其他的样品制作条件相同的情况下，表现出显著不同的试验结果。即，比较例10和 11的样品分别为Sn5Sb和Zn6Al，此时任何样品均在不足300次的热循环中已在玻璃基板产 生了裂纹。并且，实施例16的样品为Sn3Ag0.5Cu，则表现出热循环次数超过300次的优异品 质。
[0081] 比较例10和11的样品中分别包含锡和锋，而在实施例16的样品中添加有锡，且还 含有银。从运种试验结果可W确认到在如下的软针料合金中，切实地得到本发明的效果，所 述软针料合金为，将锡作为必要组分且还包含银、锋、祕、W及铅中的一种或两种W上。
[0082] 并且，在实施例14和实施例15中，仅在软针焊方法上不同，而其他的样品制作条件 均相同。实施例14的软针焊方法为烙铁，实施例15的软针焊方法为热风，但是任何样品均表 现出热循环次数超过300次的优异品质。即，除了软针料烙铁W外，即使使用热风、红外线、 电阻、或高频等来进行软针焊，也能够得到本发明的效果。
[0083] 并且，在实施例14、实施例17~19中，仅在所使用的助焊剂的种类(组成)上不同， 而其他的样品制作条件均相同。在实施例14、实施例17~19中，分别使用助焊剂A、助焊剂B、 助焊剂C、助焊剂D，但是任何样品均表现出热循环次数超过300次的优异品质。即，即使在使 用上述的任意助焊剂的情况下，也能够得到本发明的效果。
[0084] 对于所述助焊剂面积比例而言，即使其为20W上也能够得到本发明的效果。但是， 在鉴于汽车用玻璃的外观效果，该助焊剂面积比例优选在3~20:1的范围内。
[0085] 如上所述，在实施例的任何样品中，与所使用的助焊剂的种类无关地，均具有良好 的品质。进一步，从表2可W确认到，助焊剂面积比例越变大，热循环次数越增加，并且越能 够改善玻璃基板的裂纹。
[0086] 附图标记说明：
[0087] 1金属端子 [008引 3银电极
[0089] 4玻璃基板
[0090] 10软针料烙铁
[0091] 113、123 接合面(一面）
【主权项】
1. 一种软钎焊方法，使用软钎料合金和助焊剂将金属端子的一面软钎焊在形成于汽车 用玻璃基板上的银电极，其特征在于， 所述金属端子包含铜或黄铜，在软钎焊前涂敷于所述银电极上的助焊剂的面积与所述 金属端子的一面的面积的比例在3~20:1的范围内。2. 根据权利要求1所述的软钎焊方法，其特征在于， 使用软钎料烙铁、热风、红外线、电阻器、或高频来使所述软钎料合金熔融。3. 根据权利要求1或2所述的软钎焊方法，其特征在于， 对所述金属端子实施有锡或锡合金的镀敷处理，或者未实施表面处理。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的软钎焊方法，其特征在于， 所述软钎料合金包括:锡;和银、锌、铋以及铅中的一种或两种以上。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的软钎焊方法，其特征在于， 在软钎焊后不去除在软钎焊前所涂敷的助焊剂。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的软钎焊方法，其特征在于， 对所述金属端子的一面，使用〇. 18~1.43g/cm2的软钎料合金量。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的软钎焊方法，其特征在于， 软钎焊温度与软钎料合金的液相线温度相比高出20 °C~200 °C。8. -种汽车用玻璃，使用软钎料合金和助焊剂将金属端子的一面软钎焊在形成于所述 汽车用玻璃的一面上的银电极，其特征在于， 所述金属端子包含铜或黄铜，在软钎焊前涂敷于所述银电极上的助焊剂的面积与所述 金属端子的一面的面积的比例在3~20:1的范围内。9. 根据权利要求8所述的汽车用玻璃，其特征在于， 对所述金属端子实施有锡或锡合金的镀敷处理，或者未实施表面处理。10. 根据权利要求8或9所述的汽车用玻璃，其特征在于， 所述软钎料合金包含:锡;和银、锌、铋以及铅中的一种或两种以上。11. 根据权利要求8至10中任一项所述的汽车用玻璃，其特征在于， 对所述金属端子的一面，使用〇. 18~1.43g/cm2的软钎料合金量。
【文档编号】B23K1/20GK105939809SQ201580006662
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年2月27日
【发明人】不可三拓郎, 西村哲郎, 末永将, 末永将一, 城下祐子
【申请人】日本斯倍利亚股份有限公司