DD275133A1 - Verfahren zur herstellung von massen mit definierten widerstandswerten fuer dickschichtpasten und suspensionen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Massen fuer siebdruckfaehige Pasten oder spritzfaehige Suspensionen mit unterschiedlichen Widerstandswerten. Ein Polymer oder mehrere Polymere werden einer thermischen Behandlung bei Temperaturen zwischen 550 und 600C ueber eine Dauer von 0,5 bis 2 Stunden in inerter Atmosphaere unterzogen, ggf. aufgemahlen und als Wirkphase in einer Masse mit einem meist polymeren Bindemittel oder Bindemittelgemisch eingesetzt. Durch Veraenderung der Bedingungen der thermischen Behandlung ist es moeglich, die Leitfaehigkeit der Wirkphase im Bereich von 10 4 bis 10 s/cm zu veraendern. Die aus der erfindungsgemaessen Masse mit einem Loesungsmittel hergestellten Pasten oder Suspensionen weisen bei gleichbleibender Menge an festen Partikeln in der Masse unterschiedliche Widerstandswerte und gleichbleibende rheologische Eigenschaften auf.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrotechnik/Elektronik und betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Massen zum Einsatz in siebdruckfähigen Pasten oder spritzfähigen Suspensionen für die P'ckschichttechnik. Objekte, die daraus herstellbar sind, sind ζ. β. Einstellregler und Potentiometer.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei der Herstellung elektronischer Bauelemente oder Baugruppen in Dickschichttechnik wird eine siebdruckfähige Paste oder eine spritzfähige Su», insion eingesetzt, die aus einer Masse besteht, in der in einem meist polymeren Bindemittel oder einem Bindemittelgemisch ein optimierter Gehalt an festen Partikeln von Wirkphase (Ruß, Graphit oder halbleitendem Material) und inerter Phase (nichtleitenden Füllstoffen) enthalten ist und mit einem Lösungsmittel zu einer Paste oder Suspension verarbeitet ist. Zur Aufrechterhaltung der Theologischen Eigenschaften der Paste oder der Suspensionen wie Siebdruckfähigkeit, Spritzfähigkeit, Konsistenz, Homogenität usw. sind die Mengenverhältnisse zwischen Wirkphase und inerter Phase und auch zwischen festen Bestandteilen insgesamt und Bindemittel und Lösungsmittel genau einzuhalten, bereits minimale Veränderungen bringen Schwierigkeiten im technologischen Ablauf mit sich.

Bei der Herstellung von Widerstandspasten werden die unterschiedlichen Widerstandswerte durch Variation der Anteile an leitfähigor Substcnz (Wirkphase) in der Masse erreicht, die zur Aufrechterhaltung des optimierten Gehaltes an Feststoffen durch entsprechende Anteile von inerten Feststoffen ergänzt werden. Bei der Herstellung hochohmiger Pasten mit niedrigem Anteil an leitfähiger Substanz und entsprechend hohem Anteil an inerten Feststoffen vertiefen sich die Schwierigkeiten bei der Herstellung, der Lagerung, der Verarbeitung und in der Einhaltung von chargenweise konstanten spezifischen Kennwerten. Es gelingt nur in einem kieiiien Bereich des niederohmigen Spektrums, Massen herzustellen, bei denen das Verhältnis von Wirkphase zu inaktiven Feststoffen konstant gehalten werden kann, durch den Einsatz eines halbleitenden Materials als Wirkphase (DE-OS 2720615). Dieses halbleitende Material ist nur aus teuren Ausgangsstoffen und durch aufwendige Vorbehandlungsschritte und zudem schlecht reproduzierbar herzustellen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Voraussetzungen zur einfachen und reproduzierbaren Herstellung von Massen mit definierten Widerstandswerten in einem weiten, insbesondere im hochohmig ^an Bereich des Spektrums für Dickschichtpasten und Suspensionen, mit denen gleichbleibende Theologische Eigenschaften dar Pasten oder Suspensionen möglich sind.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrundo, ein Verfahren zur Herstellung von Massen für Dickschichtpasten oder Suspensionen anzugeben, wobei die Massen unterschiedliche Widerstandswerte aufweisen, ohne daß die Zusammensetzung der Feststoffe in der Masse geändert wird und damit die Theologischen Eigenschaften der Pasten oder der Suspensionen unverändert bleiben. Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß ein Polymer oder mehrere Polymere einer thermischen Behandlung bei Temperaturen zwischen 550 und 90O⁰C, vorzugsweise zwischen 650 und 750°C über eine Dauer von 0,5 bis 2 Stunden in inerter Atmosphäre unterzogen, ggf. auf eine gewünschte Teilchengröße <0,50μπ\ aufgemahlen und als Wirkphase in einer Masse mit einem Bindemittel oder Sindemittelgemisch einsetzt werden. Durch Veränderungen der Bedingungen der thermischen Behandlung ist es möglich, die Leitfähigkeit der Wirkphase im Bereich von 10~⁴ bis 10S/cm zu verändern, so daß bei gleichbleibender Menge an fester Substanz der Wirkphase mit der erfindungsgemäß hergestellten Masse unterschiedliche und dem jeweiligen AnwervJungszweck angepaßte Widerstandswerte in der Dickschichtpaste oder der Suspension ohne Veränderung der rheo'ogischen Eigenschaften derselben erreichbar sind. Besonders eignen sich als polymeres Ausgangsmaterial fü' die Masse Polyacrylnitril, Styren-Divenylbenzen-Copolymerisat oder ein Melaminharz. Die erfindungsgemäß hergestellten Massen sind lagerungsfähig, die Widerstandswerte bleiben konstant, der Anteil an inaktiven Feststoffen kann entfallen

Nachstehend soll die Erfindung durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Ausführungsbeispiel Ein Copolymerisat, bestehend aus Styrol mit 17,5 Masseanteilen Divinylbenzol, wird 2 Stunden bei 680°C unter Stickstoff erhitzt,

danach in einer Kugelmühle auf eine Teilchengröße <32 μπΊ aufgemahlen. Der spezifische elektrische Widerstand des Produktesbeträgt bei 25⁰C 68Ω · cm. 40 Massenanteilen dieses Produktes werden mit 60 Massenanteilen eines polymeren Bindemittels(Phenol-Epoxidharzgemisch) auf einem Dreiwalzenwerk dispergiert und unter Zusatz eines üblichen Lösungsmittels zu einer

Paste mit siebdruckfähiger Konsistenz verarbeitet. Nach dem Siebdruck auf eine isolierende UnterInge unter Standardbedingungen und Aushärtung im Umluftofen (180°C/4 h)

betrug der Flächenwiderstand eines üblichen Mikroeinstellreglers 60OkO.

Durch Veränderung der Bedingungen der thermischen Behandlung des Copolymerisate (2 h bei 72O⁰C) könnte bei

gleichbleibender Zusammensetzung der Masse und gleichen Bedingungen der Verarbeitung ein Flächenwiderstand von 35OkOerzielt werde;:

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von Massen mit definierten Widerstandswerten für Dickschichtpasten und Suspensionen, gekennzeichnet dadurch, daß ein Polymer oder mehrere Polymere einer thermischen Behandlung bei Temperaturen zwischen 550 und 900⁰C über eine Dauer von 0,5 bis 2 Stunden in inorten Atmosphäre unterzogen, ggf. aufgemahlen und als Wirkphase in einer Masse mit einem Bindemittel oder einem Bindemittelgemisch eingesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als polymeres Ausgangsmaterial Polyacrylnitril, Styren-Divinylbenzen-Copolymerisat oder ein Melaminharz eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die thermische Behandlung bei Temperaturen zwischen 650 und 750⁰C durchgeführt wird.