[发明专利]带嵌入式电路的汽车夹层玻璃

说明书

带有嵌入式电路的夹层玻璃有多种用途。但是，由于制造成本较高，它们并没有得到广泛的应用。本发明提供了一种能够降低嵌线夹层玻璃加工成本的工艺。不是一次在一张中间层片材上嵌入电线，而是在同一张片材上加工多个电路，在组装过程中将其切断，然后插入到每个单独的层压玻璃中间层中，减少了所需的直接人工和资本性投资。

发明领域

本发明涉及一种成本较低的带有嵌入式电路的汽车夹层玻璃以及用于制造所述玻璃的方法。

背景技术

带嵌入式电路的夹层玻璃有多种用途，包括但不限于除霜、射频接收、电容式雨水感应、乘坐者感应、触摸控制、照明、数据传输、RFID(射频识别)、控制信号和电源。所述功能的平面电路设计是已知技术，而嵌入式电路设计图纸极易传播，毫不费工夫，或是可以由那些只有普通技术的人来完成。

然而，由于其制造成本较高，除了除霜外，嵌入式电路还没有得到广泛的应用。讨论的重点应放在除霜上，但该工艺可应用于任何其他使用嵌入式线路的应用。

汽车车窗通常都装有电加热电路，以便通过加热玻璃来保持视野清晰，从而免受冰、雪和雾的困扰。在大多数车型上，后车窗除雾器曾是一种选装配置，但从多年前开始就已成为标准配置了。

大多数后车窗都是由钢化防护玻璃制成的。钢化防护玻璃是通过热处理工艺加强玻璃强度而制成的一种玻璃。钢化防护玻璃破碎时会碎成带钝边的小颗粒。

从另一方面来说，挡风玻璃是由两层退火玻璃制成的，这两层玻璃由一层薄薄的塑料中间层固定在一起。中间层通常是透明的热塑性材料。对于汽车来说，最常用的中间层材料是聚乙烯醇缩丁醛(PVB)树脂。除了聚乙烯醇缩丁醛外，还可使用离子性聚合物、聚氨酯(PU)和乙烯醋酸乙烯酯(EVA)。挡风玻璃破碎时，玻璃破碎成大片危险的尖锐碎片，但塑料中间层会将玻璃碎片粘在一起，有助于保持玻璃的结构完整性。

由于钢化玻璃仅由单层玻璃构成，加热电路只能应用于车辆内部的玻璃一侧。这些电路通常为丝网印刷电路，用含有银粉和细玻璃粉的油墨涂在平直玻璃上。当玻璃被加热到可以弯曲的程度时，油墨被“烧制”到玻璃表面。也就是说，油墨中的玻璃粉达到了其软化点，并与玻璃表面熔合。而银具有导电性，可在玻璃上加工成各种印刷电路。典型的12伏后车窗除霜器有一个丝网印刷电路，银墨中银的重量百分比在65％到75％之间，线宽在0.3毫米到0.8毫米之间，线间距在30毫米到35毫米之间。由于乘车者有可能接触到玻璃上的除霜器线路，因此功率受到限制，升温不超过40至45℃。电路也会通过一个定时器进行控制，这样就不会因为长时间加热而过热。

在挡风玻璃上，丝网印刷银墨只能在玻璃的限定区域使用。否则，这些线会分散驾驶员的注意力，干扰其视线。

一些车型的挡风玻璃雨刮器在静止时停在发动机罩边线的下方位置。这样做的目的是减少风噪音和风阻。此类车辆中的大部分必须配备雨刮器区域加热除霜器(HWA8)，如图1A和1B所示，以融化可能积在那里的冰和雪。HWA 8电路需要比后车窗更高的功率密度，因为可能会有大量的冰积在那里。

对于那些在挡风玻璃上装有摄像头的车辆，则需要一个除霜电路来保持该区域的清晰度。来自除霜器的热空气不会影响到该区域，因为它被摄像头10所阻挡；并且由于玻璃的热传导能力较低，仅仅通过传导，该区域在合理的时间内是不会变清晰的。此外，虽然后车窗除雾器的一般除雾规格是在-20摄氏度的环境温度以及冰厚度为0.5毫米的情况下在20分钟后清除80％，但使用摄像头执行安全功能的车辆通常需要至少两倍的除雾时间，以便启用基于摄像头的安全功能，如车道偏离和前部碰撞警示系统。对于无需挡风玻璃清洁即可开始工作的自动驾驶汽车来说更是如此。