含有导电格栅的塑料面板的电连接制造技术

塑料面板系统包括透明塑料面板（１４）和导电格栅（１２）。该面板包括衬底（２４），并将该格栅设置在该面板上以便叠置在该衬底上。该格栅包括至少一个导电安装位置（３０）。包括塑料部分（３４）和导电部分（３６）的电连接器（３２）通过将该塑料部分与该面板超声焊接在一起被固定在该面板上。作为该连接器与该面板保持连接的结果，该面板的导电部分与该导电格栅的该安装位置接触。可以将车辆的电力系统附接在该面板系统的该连接器上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
图6是本专利技术的 一个实施例的示意性局部剖面图； 现在参照附图说明图1 ，其中一般性地例示了塑料窗口或车身面板系 统10,作为它的主要部件，该塑料窗口或车身面板系统10包括设置 在面板14上的导电格栅12。导电格栅12可以是向窗口系统10提供 功能的多种元件之一。由此，导电格栅可以是技术上众所周知的天线、 场致发光边界、发热格栅、以及像电致变色器件、光致变色器件、液 晶器件、用户可控光致变色器件、高分子分散液晶器件和悬浮颗粒器 件那样的显色器件之一。但是，为了方便起见，本文将导电格栅一般 性地描述成发热格栅12。[0050尽管可以采用其它结构的发热格栅，但发热格栅12优选地 包括在一般相对的母线18之间延伸的一組格栅线16。而且，至少一 些格栅线16可以被在其余格栅线16之间延伸的导电膜或涂层取代。[00511母线18被指定成正负母线，分别与电源22的正负引线20， 21连接，电源22可以是车辆的电力系统。 一旦将电压施加在发热格 栅12上，电流将从正母线18到负母线18流过格栅线16，其结果是， 格栅线16将通过电阻性发热而变热。母线18和格栅线16的宽度和长 度可以是任何适当尺度，并且将部分地由窗口系统10的尺寸和其它特 征决定。另外，母线18可以涂敷在格栅线16之上，格栅线16之下， 或与格栅线16相同的层上。[00521更具体地说，正如在图2中看到的那样，面板14包括透明 塑料基层或衬底24，它含有分别指定成26和28的相对第一表面和第 二表面。表面26、 28分别相对于合并到车辆中的窗口系统10的内侧 表面和外侧表面取向。面板14可选地可以包括透明塑料膜，将发热格 栅12设置在该膜的表面上，以便面板14、衬底24和该膜的最终结构是整体熔合在一起，将发热格栅12封装在衬底24与该膜之间。面板 14也可以还包括涂敷于其一侧或两侧的抗风化层和/或耐磨层。在本文 中，抗风化层和耐磨层可以单独地和集体地称为保护涂层29。抗风化层36可以通过在像浸涂那样的本领域的普通技术人 员已知的工艺中在室温和大气压下将面板浸渍在涂料中而涂敷于透明 塑料面板。或者，抗风化层36也可以通过流涂、幕涂、喷涂或本领域 的普通技术人员已知的其它工艺来涂敷。[0060I耐磨层38是通过改善耐磨性将附加或增强功能加入汽车窗 口系统10中的实质无机涂层。耐磨层38优选地涂敷在抗风化层36 的顶部，并且涂敷于村底24的两侧。于是，耐磨层38可以直接沉积 在衬底24上。包含耐磨层的可能无机涂层的具体例子包括，但不局限 于，氧化铝、氟化钡、氮化硼、氧化铪、氟化镧、氟化镁、氧化镁、 氧化钪、 一氧化硅、二氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、氧碳化硅、碳化 硅、氢化氧碳化硅、氧化钽、氧化钛、氧化锡、氧化铟锡、氧化钇、 氧化锌、硒化锌、硫化锌、氧化锆、钛酸锆、或玻璃、以及它们的混 合物或共混物。[0061耐磨层38可以通过本领域的普通技术人员已知的任何才支术 涂敷。这些技术包括像在真空辅助沉积工艺中采用的那样的来自活性 物质的沉积、和像用于将溶胶-凝胶涂料涂敷于衬底的那样的常压涂敷 工艺。真空辅助沉积工艺的例子包括，但不局限于，等离子体增强化 学气相沉积(PECVD)、电弧-PECVD、离子辅助等离子体沉积、磁控溅射、电子束蒸发、和离子束溅射。常压涂敷工艺的例子包括，但 不局限于，幕涂、喷涂、旋涂、浸涂和流涂。0062j本文提出了将电连接器与导电格栅12连接的几种结构。本 专利技术与现有技术的差异在于，电连接器直接与衬底24超声焊接在一 起，以便与导电格栅12电接触。[0063超声焊接涉及到使用高频声能软化或熔化两个部分之间的 结点区或界面上的热塑性塑料。要接合的两个部分一般在压力作用下 保持在一起，然后通常在20、 30、 35或40 kHz (千赫)的频率下进 行超声振动。成功地焊接一个部件的能力受设备的设计、要焊接的材 料的机械特性、和部件的设计支配。由于超声焊接非常快(焊接时间 通常小于1秒)并易于自动化，它是一种广泛使用的技术。为了保证 任何部分的成功焊接，需要细心设计这些部件和固定件(fixture)， 由于这个原因，该技术最适合自动连续生产。[0064I超声焊接机由四个主要部件组成电源、换能器、振幅调 节装置(常称为"增幅器，，)和称为超声焊头(horn)(或"超声焊 极，，)的声学工具。电源将频率为50-60 Hz (赫兹)的电力改变成以 20、 30、 35或40 kHz工作的高频电源。将这个电能供应给换能器。 换能器将电能转换成超声频率的机械振动能。然后，通过增大声波的 振幅的增幅器发送振动能，然后将声波发送给超声焊头。超声焊头是 将振动能引向和传送给正在组装的部分的传声工具。超声焊头也可以 将压力施加在要焊接的部分上。将来自超声焊头的振动通过工件发送 到结合区。在结合区中，通过摩擦将振动能转换成热量。然后，这种 热量软化或熔化界面上的热塑性塑料，将这些部分结合在一起。该工 艺的好处包括周期非常短、焊接强度中等、能效高、产率高，以及 成本低和易于自动化组装线生产。该工艺的主要局限性是单个超声焊 头可以焊接的最大部件长度。这个局限性是由单个换能器的功率输出 能力、高功率发送时超声焊头的局限性、和由于结点区的长度或到结 点区的长度可能与超声波的波长相当(comparable)而难以控制振幅 所造成的。[0065在本专利技术的第一实施例中，将导电格栅12直接涂敷在衬底 24的一个表面上。导电格栅12包括导电安装位置30。正如本文使用 的那样，导电安装位置30是导电格栅12上电端子的任何安装位置的 泛指。在包括发热格栅12的塑料窗口系统10的例子中，导电安装位 置30对应于母线18的一部分。因此，导电安装位置30不一定是导电 格栅12的分立部分，而可以像例如母线18的一部分那样，是它的一 部分。[0066在本专利技术的所有实施例中，该结构包括电连接器。电连接 器一般可以延伸穿过导电安装位置30,但也与导电安装位置30接触。 为了便于接纳电连接器，导电安装位置可以形成有将电连接器放入或 放在上面的空隙或开口区(其中没有导电格栅12的导电材料)。在超 声焊接期间，该方法的能量足够高， 一般使导电格栅位于电连接器下 方的任何部分熔化，并且允许在压力的作用下将电连接器移动到与衬 底24接触。0067电连接器可以具有多种结构，在这种实施例中，电连接器 32包括导电连接器插座36位于其中的塑料外侧件(outer member) 34。连接器插座36优选地由像铜/黄铜或钢那样的材料形成，包括内 丝扣孔38。外侧件34的基部或底部限定安装盘或表面40，该安装盘 或表面40优选地配有压花44，以便在超声焊接过程中加强与衬底24 的接触和接合。0068I在超声焊接期间，安装盘40和压花44产生大量热量，该 热量软化包括导电安装位置30和衬底24的与电连接器32的界面上的 材料。导电格栅12位于电连接器32与衬底之间的任何部分都被类似 地熔化或软化，以侵Z使该材料从下面流到电连接器32侧。在围绕电连 接器30的软化区中， 一旦解除超声能，该软化区就重新凝固，导致两 个部分焊接在一起。[0069I围绕电连接器32的上端设置的是接触件44，接触件44由 导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透明塑料汽车面板系统，包含：　包括衬底的透明塑料面板；　叠置在所述衬底上的导电格栅，所述导电格栅包括至少一个导电安装位置；和　固定在所述面板上的电连接器，所述电连接器包括塑料部分和导电部分，所述塑料部分与所述面板超声焊 接在一起，而所述导电部分与所述导电安装位置电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：EFJM范德默伦，KD维斯，RA施文克，
申请(专利权)人：埃克阿泰克有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]