具有电气连接元件的板制造技术

技术编号:8416680 阅读:205 留言:0更新日期:2013-03-15 07:11
本发明专利技术涉及一种具有电气连接元件的板,其包含有:由玻璃构成的基底(1),导电结构(2),其在该基底(1)的区域上具有5μm至40μm的层厚度,连接元件(3),以及焊料(4)层,其把该连接元件(3)与该导电结构(2)的子区域(12)相电气连接,其中该连接元件(3)含有至少一种铁‑镍合金或铁‑镍‑钴合金。该连接元件(3)通过接触平面(11)全平面地与该导电结构(2)的子区域(12)相连接,以及该接触平面(11)不具有角。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有电气连接端子元件的一种板以及其一种经济环保的制造方法。另外本专利技术还涉及用于汽车的具有电气连接端子单元的一种板,其具有导电结构、诸如加热导体或天线导体。该导电结构通常通过焊接到电气连接端子元件而与车用电气相连。根据所使用材料的不同热膨胀系数,在制造以及在运行中出现机械应力,其可能加载在板上,并可能造成板破碎。
技术介绍
含铅焊料具有高的延展性,在电气连接端子元件与板之间所出现的机械应力可以通过塑料变形来补偿。然而根据欧共体内的报废车辆准则2000/53/EG,含铅焊料必须替换 为无铅焊料。该准则被概括称为缩写ELV (End of life vehicles,汽车报废)。其目标在此是在一次性电子产品大规模扩张的进程中在产品中禁止最有问题的成分。所涉及的物质是铅、汞、镉和铬。这尤其涉及在玻璃上电子应用中实现无铅的焊料,并引入其相应的替代女口广叩oEP I 942 703 A2公开了在汽车玻璃上的一种电气连接端子元件,其中板和电气连接端子元件之间的热膨胀系数之差为〈5xlO_6/°C。为了实现足够的机械稳定性和可处理性,推荐采用一种焊料溢出。这种焊料溢出从该连接端子元件与导电结构之间的中间空间中&出。该焊料&出在板中引起闻的机械应力。该机械应力最后导致玻璃破碎。
技术实现思路
本专利技术的技术问题是提供具有电气连接端子的一种板以及其一种经济环保的制造方法,其中在板中避免了危险的机械应力。本专利技术的技术问题通过具有连接端子元件的一种板而得到解决,该板包含有以下的特征 -一个玻璃基底, -一个导电结构,其在该基底范围中具有5 ii m至40 ii m的层厚度, -一个连接端子元件以及 -一个焊料层,其把该连接端子元件与该导电结构的一个子区域相连,其中 -该连接端子元件包含有至少一种铁-镍合金或一种铁-镍-钴合金, -该连接端子元件通过一个接触平面与该导电结构的子区域全平面地相连接,并且 -该接触平面不具有角。在该板上敷设了一个导电结构。电气连接端子元件利用一种焊料在子区域上与该导电结构相电气连接。该焊料优选地以〈1_的溢出宽度从该连接端子元件与该导电结构之间的中间空间中溢出。在一个优选的扩展方案中,该最大溢出宽度小于0. 5mm并尤其约为0mm。该最大溢出宽度也可以是负的,也即撤回到由该电气连接端子元件和该导电结构所形成的中间空间中,优选地是一种凹的弯月形。该最大溢出宽度定义为在该连接端子元件的外边缘与焊料低于50 y m层厚度的焊料溢出位置之间的距离。其优点是降低了板中的机械应力,尤其在大量焊料溢出时的危险区域中所存在的机械应力。该第一热膨胀系数优选地为8xlO_6/°C至9xlO_6/°C。该基底优选地是玻璃,其优选地在(TC至300°C的温度范围中具有8. 3X10_7°C至9X10_6/°C的一个热膨胀系数。该第二热膨胀系数优选地为8x10_6/°C至9X10_6/°C,尤其优选地在(TC至300°C的温度范围中为8. 3110_71至9110-6/1。 该连接端子元件的热膨胀系数可以为彡4x10_6/°C。本专利技术的导电结构优选地具有8 iim至15 iim的一个层厚度,尤其优选地是IOiim至12iim。本专利技术的导电结构优选地含有银,尤其优选地含有银粒子和玻璃料。根据本专利技术的焊料层厚度优选地为〈7. 0X10_4m,尤其优选地〈3. OxlO-4Hi,并尤其〈0.5X10_4m。根据本专利技术的焊料优选地含有锡和铋、铟、锌、铜、银或其组合。在本专利技术的焊料组合中锡的比例为3%重量比至99. 5%重量比,优选为10%重量比至95. 5%重量比,尤其优选地为15%重量比至60%重量比。在本专利技术的焊料组合中铋、铟、锌、铜、银或其组合的比例为0. 5%重量比至97%重量比,优选为10%重量比至67%重量比,其中锡、铋、铟、锌、铜或银可以为0%重量比。本专利技术的焊料组合可以含有0%重量比至5%重量比比例的镍、锗、铝或磷。本专利技术的焊料组合特别优选地包含有Bi57Sn42Agl、Bi59Sn40Agl、ln97Ag3、Sn95. 5Ag3. 8CuO. 7、Bi671n33, Bi331n50Snl7、Sn77. 21n20Ag2. 8、Sn95Ag4Cul、Sn99Cul、Sn96. 5Ag3. 5或其混合物。本专利技术的焊料优选地是无铅的,并且不含铅或者仅制造所决定的铅掺入。本专利技术的连接端子元件优选地含有至少50%重量比至75%重量比的铁、25%重量比至50%重量比的镍、0%重量比至20%重量比的钴、0%重量比至I. 5%重量比的镁、0%重量比至1%重量比的娃、0%重量比至1%重量比的碳或0%重量比至1%重量比的猛。本专利技术的连接端子元件优选地含有0%重量比至1%重量比比例的铬、铌、铝、钒、钨和钛,0%重量比至5%重量比比例的钥以及制造所决定的掺入。本专利技术的连接端子元件优选地含有至少55%重量比至70%重量比的铁、30%重量比至45%重量比的镍、0%重量比至5%重量比的钴、0%重量比至1%重量比的镁、0%重量比至1%重量比的娃或0%重量比至1%重量比的碳。本专利技术的连接端子元件另外还优选地含有至少50%重量比至60%重量比的铁、25%重量比至35%重量比的镍、15%重量比至20%重量比的钴、0%重量比至0. 5%重量比的娃、0%重量比至0. 1%重量比的碳或者0%重量比至0. 5%重量比的猛。本专利技术的连接端子元件尤其优选地部分利用镍、锡、铜和/或银来镀膜。本专利技术的连接端子元件特别优选地镀膜有0. I i! m至0. 3 i! m的镍和/或3 y m至10 y m的银。该连接端子元件可以被镀镍、镀锡、镀铜和/或镀银。镍和银改善了该连接端子元件的导电性和抗腐蚀性以及与焊料的浸润。本专利技术的连接端子元件优选地含有可伐合金(FeCoNi)和/或因瓦合金(FeNi),其中因瓦合金具有0. Ixl0_6/°C至4xlO_6/°C的热膨胀系数,可伐合金与板热膨胀系数的最大差为 5x10_6/°C。 可伐合金是一种铁-镍-钴合金,其通常具有约5X10_6/°C的热膨胀系数,其从而小于典型金属的系数。该组合比如含有54%重量比的铁、29%重量比的镍和17%重量比的钴。在微电子和微系统
中,从而可伐合金被用作机壳材料或者用作副基座。副基座按照三明治原则位于真正的载体材料与大多明显更大膨胀系数的材料之间。可伐合金从而用作补偿元件,其吸收并降低了由于其他材料不同的热膨胀系数而引起的热机械应力。可伐合金同样用于电子元件的金属玻璃实施以及在真空室中材料的转换。因瓦合金是一种铁-镍合金,具有比如36%重量比的镍含量(FeNi36)。它是合金与化合物的一个组合,其所具有的特性是,在特定的温度范围内尤其不具有或者部分具有负的热膨胀系数。Fe65Ni35因瓦合金含有65%重量比的铁和35%重量比的镍。通常熔合了最多1%重量比的镁、硅和碳,以改变机械特性。通过熔合5%重量比的钴,可以进一步降低热膨胀系数a。这种合金的一个名称是Inovco、FeNi33Co4. 5,其具有0. 55xlO_6/°C的膨胀系数 a (20°C至 100°C)。 如果采用具有〈4xlO_6/°C的非常微小绝对热膨胀系数的诸如因瓦合金本文档来自技高网
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<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/59/201180034389.html" title="具有电气连接元件的板原文来自X技术">具有电气连接元件的板</a>

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.13 EP 10169372.91.一种具有电气连接端子的板,该板包含有 -由玻璃构成的基底(I), -导电结构(2 ),其在该基底(I)的区域上具有5 y m至40 y m的层厚度, -连接端子元件(3),以及 -焊料(4)层,其把该连接端子元件(3)与该导电结构(2)的子区域(12)相电气连接,其中 -该连接端子元件(3)含有至少一种铁-镍合金或铁-镍-钴合金, -该连接端子元件(3)通过接触平面(11)全平面地与该导电结构(2)的子区域(12)相连接,以及 -该接触平面(11)不具有角。2.根据权利要求I所述的板,其中该连接端子元件(3)含有至少50%重量比至75%重量比的铁、25%重量比至50%重量比的镍、0%重量比至20%重量比的钴、0%重量比至I. 5%重量比的镁、0%重量比至1%重量比的娃、0%重量比至1%重量比的碳或0%重量比至1%重量比的锰。3.根据权利要求I或2所述的板,其中该接触平面(11)具有蛋形的、优选椭圆形的、尤其圆形的结构。4.根据权利要求I或2所述的板,其中该接触平面(11)具有带圆角的凸多边形形状、优选矩形,并且该圆角具有r>0. 5mm的曲率半径。5.根据权利要求I至4之一所述的板,其中该连接端子元件(3)含有至少55%重量比至10%重量比的铁、30%重量比至45%重量比的镍、0%重量比至5%重量比的钴、0%重量比至1%重量比的镁、0%重量比至1%重量比的娃或0%重量比至1%重量比的碳。6.根据权利要求5所述的板,其中由玻璃(I)构成的该基底具有第一热膨胀系数,该连接端子元件(3)具有第二热膨胀系数,其中该第一和第二热膨胀系数之差> 5x10_6/°C。7.根据权利要求I至4之一所述的板,其中该连接端子元...

【专利技术属性】
技术研发人员:H肖莱瓦A施拉尔布L莱斯迈斯特M拉泰察克B罗伊尔L施密特
申请(专利权)人:法国圣戈班玻璃厂
类型:
国别省市:

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