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KR20170094860A - 자동차 유리용 단자 - Google Patents

자동차 유리용 단자 Download PDF

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KR20170094860A
KR20170094860A KR1020160016105A KR20160016105A KR20170094860A KR 20170094860 A KR20170094860 A KR 20170094860A KR 1020160016105 A KR1020160016105 A KR 1020160016105A KR 20160016105 A KR20160016105 A KR 20160016105A KR 20170094860 A KR20170094860 A KR 20170094860A
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  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 유리용 단자는, 자동차 유리에 부착된 열선 또는 안테나의 금속 패턴에 부착되어 전기적으로 연결되는 것으로서, 슬롯을 포함하는 부착부; 및 상기 부착부에 프리솔더링된 솔더를 포함하되, 상기 솔더는 용용되어 상기 부착부를 상기 금속 패턴 상에 고정시키는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차 유리용 단자 {Car glass terminal}
본 발명은 자동차 유리용 단자에 관한 것으로서, 상세하게는 자동차 유리 표면에 형성된 금속 패턴에 하나 이상의 슬롯이 형성된 부착부가 솔더링되어 전기적으로 연결되는 자동차 유리용 단자에 관한 것이다.
자동차 안전 유리는 앞유리, 뒷유리, 옆유리로 구성되며, 운전자와 탑승자의 안전을 보호하기 위해 강화유리 또는 접합유리로 제작된다.
유리 표면에는 실버 페이스트(silver paste)를 재료로 하여 스크린 인쇄를 통해 마이크로미터 단위로 열선 패턴을 형성하며, 열선 패턴은 주로 뒷유리에 형성된다. 열선 패턴이 형성된 유리 위에는 단자가 솔더링되어 유리와 결합된다.
단자는 열선에 연결되어 유리의 열선을 가열하기 위한 연결부로 사용되거나, 안테나에 연결되어 전파 수신을 하기 위한 연결부로 사용되며, 이 단자에 전원선 및 안테나 선들이 연결된다.
종래의 솔더링 방법은 유리 안쪽 면에 위치한 열선 패턴의 부착 위치에 단자를 고정한 후, 작업자가 수작업으로 인두기를 사용하여 솔더를 녹이고, 용융된 솔더가 단자와 유리 사이에 흘러 들어가고, 단자 위를 덮으면서 단자가 유리에 부착되는 방법이다.
이러한 종래의 수작업 솔더링은, 작업시간을 증가시켜 작업성을 저하시키며, 목표하는 접착력 달성을 위해 과도한 양의 솔더를 사용하게 되는 문제점을 가진다.
또한, 단자를 유리에 부착시킨 상태에서 인두기를 직접 유리에 접촉시키게 되므로, 모재(단자, 유리)에 열충격을 가하게 된다. 자동차용 유리는 그 특성상 열처리에 의한 강화유리를 적용하고 있는데, 솔더링시 인두기에 의한 열충격으로 모재의 본 성질이 변형되며, 이로 인해 품질 문제가 초래된다.
또한, 작업자의 숙련도에 따라 제품 간 솔더 양의 편차 및 인두기의 모재 접촉 시간의 편차가 발생되어, 제품의 일관성 있는 품질을 보장하기가 어렵다.
본 발명에 따른 자동차 유리용 단자는 하기와 같은 목적을 가진다.
(1) 솔더의 용융 속도를 증대시켜 솔더링의 작업성을 현저하게 향상시킬 수 있는 자동차 유리용 단자를 제공한다.
(2) 솔더의 용융 속도를 증대시켜 적은 양의 솔더로도 원하는 접착력을 달성할 수 있도록 하여 비용을 절감할 수 있는 자동차 유리용 단자를 제공한다.
(3) 직접 또는 간접 방식의 자동 솔더링 공정이 적용되어 생산성을 향상시킬 수 있는 자동차 유리용 단자를 제공한다.
(4) 프리솔더링 후에 솔더가 단자로부터 분리되는 것을 방지할 수 있는 자동차 유리용 단자를 제공한다.
(5) 솔더의 가열면적을 증가시킴에 따라 단자와 유리의 접합력을 증대시킬 수 있는 자동차 유리용 단자를 제공한다.
(6) 유리의 금속 패턴에 솔더링 부착된 두 부착부 사이에 위치한 유리와 금속 사이의 열팽창 계수 차이에 의한 열응력 발생을 감소시킬 수 있는 자동차 유리용 단자를 제공한다.
(7) 용융된 솔더가 부착부에 형성된 슬롯을 통해 빠르게 흘러서 금속 패턴과 단자 사이를 결합하므로, 유리의 가열 시간이 줄어들어 유리에 가해지는 열충격량이 감소될 수 있는 자동차 유리용 단자를 제공한다.
(8) 솔더의 가열 면적을 증가시킴으로써 솔더의 용융 속도를 증대시키고, 이로 인해 단자와 유리의 열팽창 차이에 의해 발생할 수 있는 응력을 최소화시켜 유리의 강도 저하를 막아 조립중 및 주행중 충격에 의한 유리의 파손 가능성을 감소시킬 수 있는 자동차 유리용 단자를 제공한다.
(9) 부착부에 슬롯을 형성함으로써, 유리 상의 금속 패턴과 솔더링된 부착부의 솔더 접촉 면적이 증가하여 단자의 접합력이 증가될 수 있는 자동차 유리용 단자를 제공한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 유리용 단자는, 자동차 유리에 부착된 열선 또는 안테나의 금속 패턴에 부착되어 전기적으로 연결되는 것으로서, 슬롯을 포함하는 부착부; 및 상기 부착부에 프리솔더링된 솔더를 포함하되, 상기 솔더는 용용되어 상기 부착부를 상기 금속 패턴 상에 고정시키는 것을 특징으로 한다.
상기 슬롯은, 상기 부착부의 상면과 하면을 관통하며 상기 부착부의 내측에 형성된 관통홀; 및 상기 부착부의 상면과 하면을 관통하며 상기 관통홀로부터 상기 부착부의 외측까지 연장된 관통연장부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 관통홀은 원형 또는 다각형의 홀 형상을 가지는 것이 바람직하다.
상기 슬롯은 상기 부착부의 상면과 하면을 관통하며 상기 부착부의 내측으로부터 상기 부착부의 외측까지 연장된 관통연장부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 솔더는 상기 부착부의 하면과 상기 슬롯의 내부에 프리솔더링된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 자동차 유리용 단자는 하기와 같은 효과를 제공한다.
(1) 솔더의 용융 속도를 증대시켜 솔더링의 작업성을 현저하게 향상시킨다.
(2) 솔더의 용융 속도를 증대시켜 적은 양의 솔더로도 원하는 접착력을 달성할 수 있도록 하여 비용을 절감한다.
(3) 직접 또는 간접 방식의 자동 솔더링 공정이 적용되어 생산성을 향상시킨다.
(4) 프리솔더링 후에 솔더가 단자로부터 분리되는 것을 방지한다.
(5) 솔더의 가열면적을 증가시킴에 따라 단자와 유리의 접합력을 증대시킨다.
(6) 유리의 금속 패턴에 솔더링 부착된 두 부착부 사이에 위치한 유리와 금속 사이의 열팽창 계수 차이에 의한 열응력 발생을 감소시킨다.
(7) 용융된 솔더가 부착부에 형성된 슬롯을 통해 빠르게 흘러서 금속 패턴과 단자 사이를 결합하므로, 유리의 가열 시간이 줄어들어 유리에 가해지는 열충격량이 감소된다.
(8) 솔더의 가열 면적을 증가시킴으로써 솔더의 용융 속도를 증대시키고, 이로 인해 단자와 유리의 열팽창 차이에 의해 발생할 수 있는 응력을 최소화시켜 유리의 강도 저하를 막아 조립중 및 주행중 충격에 의한 유리의 파손 가능성을 감소시킨다.
(9) 부착부에 슬롯을 형성함으로써, 유리 상의 금속 패턴과 솔더링된 부착부의 솔더 접촉 면적이 증가하여 단자의 접합력이 증가된다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 유리용 단자를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 유리용 단자의 슬롯의 변형예를 도시한 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 유리용 단자를 도시하는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 유리용 단자(100)는, 자동차 유리에 부착된 열선 또는 안테나의 금속 패턴에 부착되어 전기적으로 연결되는 자동차 유리용 금속 단자이다. 단자(100)는 부착부(110) 및 솔더(130)를 포함한다.
부착부(110)는 단자(100)의 양 측에 형성되며, 플레이트 형상이 바람직하다. 부착부(110)에는 하나 이상의 슬롯(120)이 형성된다.
슬롯(120)은 부착부(110)의 상면과 하면을 관통하며 부착부(110)의 내측에 형성된 관통홀(121)과, 부착부(110)의 상면과 하면을 관통하며 관통홀(121)로부터 부착부(110)의 외측까지 연장된 관통연장부(122)로 이루어진다. 내측의 관통홀(121)은 원형, 사각형, 다각형 등의 다양한 형상이 적용 가능하다. 또한, 슬롯(120)은 관통홀(121) 없이 관통연장부(122)만을 포함할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 유리용 단자의 슬롯의 변형예를 도시한 도면이다.
도 2(a)와 도 2(b)는 원형의 관통홀로부터 관통연장부가 연장된 슬롯의 형상을 도시하며, 도 2(c)는 정사각형의 관통홀로부터 관통연장부가 연장된 슬롯의 형상을 도시하고, 도 2(d)는 직사각형의 관통홀로부터 관통연장부가 연장된 슬롯의 형상을 도시하며, 도 2(e)는 관통홀 없이 관통연장부만 존재하는 슬롯의 형상을 도시한다.
솔더(130)는 부착부(110)의 하면에 부착될 뿐 아니라, 슬롯(120)의 내부에도 채워지도록 프리솔더링된다. 슬롯(120)으로 인해 프리솔더링된 솔더(130)가 부착부(110)와 접촉하는 면적이 증가되므로, 프리솔더링 후에 솔더(130)가 부착부(110)로부터 분리되는 것이 방지된다.
프리솔더링된 솔더(130)는 부착부(110)의 상면이 가열부(예를 들어 인두)에 의해 가열될 때, 슬롯(120)을 통해 가열부에 직접 접촉하게 되어, 빠른 속도로 용융되며, 용융된 솔더(130)가 부착부(110)와 유리 사이로 흘러들어가 부착부(110)와 유리를 결합시킨다. 종래보다 솔더(130)가 부착부(110)에 접촉되는 면적이 증가되므로, 부착부(110)와 유리의 접합력이 증대된다.
또한, 금속의 단자(100)와 유리는 열팽창 계수가 상이하며, 단자(100)의 양측에 위치한 부착부(110)들을 가열할 때, 부착부(110)들 사이에 위치한 유리와 금속 단자(100) 사이에는 열팽창 계수 차이에 의한 열응력이 발생하는데, 솔더(130)의 용융 시간이 짧아지게 되면 이러한 열응력의 발생을 억제할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 단자(100)는 솔더(130)의 용융 속도를 높임으로서, 적은 양의 솔더로도 원하는 접착력을 달성하여 비용을 절감할 수 있게 된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 단자(100)를 사용하는 경우에, 솔더 사용량은 종래보다 약 60%가 절감되며, 이에 따른 원가절감효과는 종래보다 약 50%가 절감된다. 특히, 무연솔더의 경우 고가의 인듐이 다량 함유되어 있으므로, 사용량 절감에 따른 원가절감 효과가 더욱 뛰어나게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 단자(100)는 솔더의 용융 면적이 증가되고 용융 속도가 짧기 때문에, 유도 가열에 의한 자동 솔더링 공정이 적용 가능하며, 이에 따라 종래보다 생산성이 현저하게 향상된다.
본 발명의 효과 중 접착력 향상 및 솔더량 저감과 관련하여 이루어진 실험결과는 다음과 같다.
실험예와 비교예는 동일한 형상의 단자이며, 슬롯의 형태만 상이하다. 실험예는 본 발명의 도 2 (a)에 도시된 형상의 슬롯을 가진 단자이며, 8개의 샘플에 대하여 실험이 이루어졌으며, 비교예는 관통홀만 존재하는 부착부 형상을 가진 종래의 단자이며, 8개의 샘플에 대하여 실험이 이루어졌다.
접착력 실험은 초기 접착력 측정 실험과 고온고습 상태에서의 접착력 측정 실험이 수행되었다. 사용된 솔더량은 x g으로 표기하고, 3x는 x보다 3배의 솔더가 사용된 것을 의미한다.
솔더량
(g)		 단자 접착력(kgf) (초기 접착력)
샘플1 샘플2 샘플3 샘플4 샘플5 샘플6 샘플7 샘플8 최소값 최대값 평균값
실험예 x 20.7 29.7 35.2 39.9 28.7 27.5 25.6 29.8 20.7 39.9 29.6
비교예 x 10.8 16.0 19.9 17.6 29.4 29.5 26.5 32.1 10.8 32.1 22.7
3x 22.1 27.4 29.5 29.8 31.2 32.8 32.4 27.8 22.1 32.8 29.1
솔더량
(g)		 단자 접착력(kgf) (고온 고습: 90℃, 90%, 72시간)
샘플1 샘플2 샘플3 샘플4 샘플5 샘플6 샘플7 샘플8 최소값 최대값 평균값
실험예 x 14.7 17.5 10.5 9.8 13.4 14.9 11.4 18.2 9.8 18.2 13.8
비교예 x 5.8 6.5 6.8 8.2 9.2 10.0 10.5 11.5 5.8 11.5 8.6
표 1 에서 알 수 있듯이, 실험예가 비교예보다 약 1/3 저감된 솔더량으로도 더 우수한 접착력을 보여주고 있다. 　또한, 표 2에서 알 수 있듯이, 고온　고습　방치　상태에서 단자의　접착력이　현저히　저하되는　비교예에 비해 실험예는 우수한　접착력을 유지하는 것을 확인할 수 있다.
이상, 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
100: 단자
110: 부착부
120: 슬롯
121: 관통홀
122: 관통연장부
130: 솔더

Claims (5)

  1. 자동차 유리에 부착된 열선 또는 안테나의 금속 패턴에 부착되어 전기적으로 연결되는 자동차 유리용 단자에 있어서,
    슬롯을 포함하는 부착부; 및
    상기 부착부에 프리솔더링된 솔더를 포함하되,
    상기 솔더는 용용되어 상기 부착부를 상기 금속 패턴 상에 고정시키는 것을 특징으로 하는 자동차 유리용 단자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 슬롯은
    상기 부착부의 상면과 하면을 관통하며 상기 부착부의 내측에 형성된 관통홀; 및
    상기 부착부의 상면과 하면을 관통하며 상기 관통홀로부터 상기 부착부의 외측까지 연장된 관통연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 유리용 단자.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 관통홀은 원형 또는 다각형의 홀 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 자동차 유리용 단자.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 슬롯은
    상기 부착부의 상면과 하면을 관통하며 상기 부착부의 내측으로부터 상기 부착부의 외측까지 연장된 관통연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 유리용 단자.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 솔더는 상기 부착부의 하면과 상기 슬롯의 내부에 프리솔더링된 것을 특징으로 하는 자동차 유리용 단자.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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