DE2803926B2 - Leitfähige Zusammensetzung auf der Basis von Aluminium und Glas und Verwendung für Leiteranordnungen auf einem Substrat - Google Patents

Leitfähige Zusammensetzung auf der Basis von Aluminium und Glas und Verwendung für Leiteranordnungen auf einem Substrat

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Description

Die Erfindung betrifft Cermet-Leiterfilme und näherhin Zusammensetzungen zur Herstellung von an Substraten haftenden Leitungsmustern.
Die zunehmende Verwendung von Glasfolie als Substrat für gedruckte Schaltungen und Gasentladungsanzeige- bzw. -Wiedergabevorrichtungen hat die kommerzielle Entwicklung von kompatiblen Leitermetallisierungen angeregt. Die traditionellen Metallisierungen unter Verwendung von Edelmetallen wie beispielsweise Silber, Gold, Platin oder Palladium haben sich zur Verwendung auf Glas-Substraten als wenig geeignet erwiesen. So ist beispielsweise die Brenntemperatur dieser Zusammensetzungen im allgemeinen zu hoch, um von Substraten aus Natronkalkglas ausgehalten werden zu können. Außerdem neigen Edelmetallzusammensetzungen unter Glimmentladung zur Zerstäubung und gehören zu den kostspieligsten Metallen im allgemeinen Gebrauch. Mit anderen Materialien unter Verwendung eines Basismetalls als leitender Phase, wie beispielsweise Nickel, etwa wie in der US-Patentschrift 39 43 168 beschrieben, lassen sich einige dieser Mangel überwinden, jedoch weisen diese Materialien nach wie vor bestimmte Nachteile auf. Beispielsweise sind sie immer noch verhältnismäßig teuer und neigen zu einer schlechten Feuchtigkeitsbeständigkeit (als Folge eines hohen B2O ,Gehalts).
Ein weiterer Nachteil von Zusammensetzungen auf Nickelbasis wird bei Anwendungen zur Herstellung von Gasentladungs-Anzeige- bzw. -Darstellungsvorrichtungen offenbar. Es ist allgemein bekannt, daß sich die Betriebseigenschaften von Gasentladungsanzeigen bzw. -darstellungen merklich verbessern lassen, wenn man die Kathodenoberflächen aus Nickel hoher Dichte herstellt. Kommerziell verfügbare Metallisierungszusammensetzungen ehthalten Glasfritten eingelagert, um brauchbare Kohäsionseigenschaften und eine gute Haftung an einem Substrat zu erzielen. Dieser Glasgehalt macht es jedoch gleichzeitig unmöglich, daß ein Film die vorstehend erwähnte erwünschte dichte Nickeloberfläche besitzt Es ist daher eine geläufige Praxis, Kathodenoberflächen von Gasentladungsanzeige- bzw. -darstellungsvorrichtungen mit metallischem Nickel zu überziehen bzw. zu plattieren, um eine optimale Wirkungsweise zu erreichen. Leider wird durch das Plattierungsverfahren häufig die Haftung des
ίο Films am Substrat beeinträchtigt
Aluminium ist ein weiteres Basismetall, das wesentlich billiger als Nickel ist (Aluminium kostet etwa 4,7 Cent je KubikzoU, gegenüber Kosten von etwa 65 Cent je Kubikzoll NickeL) Aluminium ergibt jedoch verhältnismäßig minderwertige dicke Filmmuster mit verhältnismäßig hohen spezifischen Widerstandswerten, vor allem infolge der ausgedehnten Bildung von .Vuminiumoxyd während des Brennens. Durch Hinzufügen von Glas zu fein verteiltem Aluminium, wie in der US-Patentschrift 34 84 284 beschrieben, läßt sich der spezifische Widerstand eiwas verringern, aber gleichwohl erhält man immer noch ein verhältnismäßig dickes Filmmuster mit verhältnismäßig hohem spezifischem Widerstand. Hinzu kommt, daß der spezifische Widerstand der Aluminium-Glas-Leiterzusammensetzung äußerst empfindlich bezüglich den Brenntemperaturen ist, d. h. daß diese Zusammensetzungen nur einen sehr schmalen Brennbereich (»Fenster« zulässiger Brenntemperaturen) besitzen, innerhalb welchem man Leiterin zusammensetzungen mit einem bestimmten gewünschten Widerstandswert erhalten kann.
Wegen der geringen Kosten von Aluminium wäre es sehr vorteilhaft, wenn man den Widerstand von Leiterzusammensetzungen auf Aluminiumbasis weiter
Γ) herabsetzen und auch das erwähnte »Brennfenster« derartiger Zusammensetzungen erweitern könnte. Ein Lösungsversuch, jcr von den Fachleuten sogleich verworfen würde, bestünde in der Zugabe von Legierungsmetallen höheren spezifischen Widerstands als der Widerstand von Aluminium zu derartigen Zusammensetzungen auf Aluminiumbasis. Dem Fachmann ist nämlich bekannt, daß das Legieren von zwei Metallen üblicherweise zu einer Legierung führt, deren spezifischer Widerstand wenigstens größer als der
4> spezifische Widerstand der leitfähigeren Komponente ist und oft sogar auch größer als der spezifische Widerstand der weniger leitfähigen Komponente.
Der Erfindung liegt daher als Aufgabe die Schaffung einer Leiterzusammensetzung auf Aluminiumbasis zu-
vi gründe, die einen verhältnismäßig niedrigen spezifischen Widerstand besitzt und bei Temperaturen innerhalb eines verhältnismäßig weiten Brenntemperaturbereichs gebrannt werden kann und daneben gute Allgemeineigenschaften als Leitermetallisierung, insbe-
,-) sondere auch eine gute Haftung an dem Substrat, insbesondere an Natronkalkglassubstraten, aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine leitfähige Zusammensetzung auf der Basis von Aluminium und Glas gelöst, die erfindungsgemäß die Kombination folgender Be-
ho standteile enthält: 20 bis 90 Gew.-% Aluminium, 10 bis 50 Gew.-% Glas und 0,25 bis 30 Gcw.-% Silicium.
Die erfindungsgemäßen Aluminium-Silicium-Glas-Zusammensetzungen eignen sich besonders zur Herstellung von Leitermustern auf dielektrischen Substraten.
hr, Sie können an Luft gebrannt werden oder auch ungebrannt bleiben. Soweit vorzugsweise eine Brennung vorgesehen ist. können sie bei einer relativ niedrigen Temperatur gebrannt werden, die mit der
Verwendung billiger Natronkalkglassubstrate verträglich ist. Gleichwohl ergeben die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen Leitermuster mit gut brauchbaren Werten des spezifischen Widerstands und guter Haftung.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf die Anwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in gebranntem (gesintertem) Haftzustand auf einem dielektrischen Substrat, wie beispielsweise Glas, Glaskeramik sowie Keramiksubstraten.Gasentladungs-Anzeige- bzw. -Darstellvorrichtungen weisen zwei dielektrische Substrate auf, wobei auf einem oder auf beiden dieser Substrate Leitermuster in betriebsmäßiger Zuordnung aufgedruckt sind. Die Substrate werden mit Hilfe eines dielektrischen Abstandhalters so zusammengebaut, daß sie durch einen Abstand voneinander getrennt sind und ein Hohlraum oder Spalt zwischen ihnen gebildet wird. Die Vorrichtung ist selbstverständlich mit Klemmvorrichtungen, Klebemitteln und dergleichen versehen, um die beiden Substrate und den Abstandshalter zusammenzuhalten. Der Hohlraum ist mit einem ionisierbaren Licht emittierenden Gas bekannter Art (beispielsweise Argon, Neon oder dergleichen, allein oder als Gemisch) gefüllt. Bei der betriebsmäßigen Verwendung derartiger Vorrichtungen wird ein elektrisches Feld in gewünschter Weise an verschiedene Elektrodensegmente angelegt, um eine Ionisation und damit eine Lichterzeugung hervorzurufen. Derartige Vorrichtungen lassen sich durch die Verwendung von Elektroden aus den gesinterten oder gebrannten Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verbessern, d. h. die Elektroden werden in der Weise hergestellt, daß man auf das Substrat eine Dispersion aus einer oder mehreren der erfindungsgemäßen Aluminium-Silic'um-Glas-Zusammensetzungen aufdruckt.
Vorzugsweise liegen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen als Dispersionen fein verteilter Pulver in einem flüssigen Trägermedium vor. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen etwa 0.25 bis etwa 1,5 Gew.-°/o Silicium, etwa 25 bis etwa 35 Gew.-°/o Glas und etwa 75 bis etwa 87 Gew.-% Aluminium auf. Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Zusammensetzungen von etwa 7 bis 11 Gew.-% Silicium, etwa 35 bis etwa 45 Gew.-% Glas und etwa 35 bis etwa 58 Gew.-% Aluminium auf.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden normalerweise bei Temperaturen im Bereich von etwa 5800C bis etwa 6600C, vorzugsweise von etwa 5800C bis etwa 625°C, gebrannt. Brennen an Luft ist am bequemsten, jedoch können die Zusammensetzungen auch in einer inerten oder reduzierenden Atmosphäre gebrannt werden. Normalerweise beträgt die Brenndauer wenigstens 2 Minuten, vorzugsweise etwa 10 Minuten bei der Scheitelwerttemperatur.
Fall.5 eine wiederholte Brennung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen beabsichtigt ist, ist eine Zusammensetzung vorzuziehen, welche etwa 0,25 bis etwa 1,5 Gew.-% Silicium, etwa 25 bis etwa 35 Gew.-°/o Glas und etwa 75 bis etwa 87 Gew.-% Aluminium aufweist.
Die erfindungsgemäßen Aluminium-Silicium-Glas-Zusammensetzungen lassen sich durch einfaches Vermischen der gewünschten Mengen der geeigneten Bestandteile herstellen.
Zur Verwendung als anorganischer Binder in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eignet sich jedes beliebige herkömmliche elektronische Glaspulver.
Da es erwünscht ist, die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen brennen zu können, sind Gläser mit hohem Bleigehalt zur Verwendung als Glasfrittenkomponente in den Pulverzusammensetzungen gemäß der Erfindung vorzuziehen. Das die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bevorzugten Glasfritten wiedergebende Phasendiagramm findet sich bei R. F. Geller -und E. R. Bunting in »J. Res. Natl. Bur. of Standards«, 23 (8), 281
ίο (1939), R. P. 1231.
Sämtliche für die Zwecke der Erfindung verwendeten anorganischen Pulver sind fein verteilt d.h. mit Korngrößen, die durch ein Sieb der Maschenzahl 400 passieren. Vorzugsweise sollen die Teilchen mittlere Teilchengröße von 10 Mikron oder kleiner besitzen.
Die anorganischen Teilchen werden durch mechanische Mischung mit einem inerten flüssigen Träger unter Bildung einer pastenartigen Zusammensetzung gemischt Diese Paste wird als »Dickfilm« in herkömmlieher Weise auf herkömmliche dielektrische Substrate aufgebracht. Als Trägermedium kann jede beliebige inerte Flüssigkeit verwendet werden. Insbesondere kann eine aus verschiedenen organischen Flüssigkeiten, mit oder ohne Verdickungs- und/oder Stabilisierungsmittel und/oder anderweitigen üblichen Zusätzen als Trägermedium verwendet werden. Beispiele von geeigneten organischen Flüssigkeiten sind die aliphatischen Alkohole; Ester derartiger Alkohole, beispielsweise die Acetate von Propionsäuren;Terpine, wie beispielsweise
jo Fichtenöl, Terpinol und dergleichen ;Kunstharzlösungen, wie beispielsweise Polymethacrylate niedrigerer Alkohole, oder Lösungen von Äthylcellulose, sowie Lösungsmittel, wie beispielsweise Fichtenöl und der Monobutyläther von Äthylengiykolmonoacetat. Im > Sinne einer schnellen Aushärtung nach der Aufbringung auf das Substrat kann das Trägermedium flüchtige Flüssigkeiten enthalten oder aus solchen bestehen.
Zur Verbesserung der Kohäsionseigenschaften der ungebrannten Paste kann in der Zusar-jnensetzung ein
•ίο organisches Bindemittel verwendet werden. Beim nachfolgenden Brennen wird das Bindemittel ausgetrieben und geht verloren. Verschiedene herkömmliche Bindemittel, insbesondere solche vom Cellulosetyp, können mit Vorteil verwendet werden.
■π Das Anteilsverhältnis von Trägermedium zu Festbestandteilen in den Dispersionen kann beträchtlich variieren und hängt von der Art der Aufbringung der Dispersion sowie von dem jeweils verwendeten Trägermedium ab. Normalerweise soll die Dispersion
>n zur Erzielung einer guten Bedeckung etwa 65 bis etwa 85 Gew.-% Feststoffe und etwa 15 bis etwa 35 Gew.-% Trägerflüssigkeit enthalten. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können selbstverständlich durch Zugabe weiterer Stoffe modifiziert werden, weiche ihre
r, vorteilhaften Eigenschaften nicht beeinträchtigen.
Nachdem das Trägermedium durch Trocknen entfernt wurde, erfolgt das Brennen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bei Temperaluren und während Brenndauern, die ausreichen, um eine Sinterung
w) der organischen Stoffe zu bewirken und Leitermuster zu erzeugen, die in der erwähnten Weise an dem dielektrischen Substrat haften.
Die Erfindung betrifft auch die Anwendung der leitfähigen Zusammensetzung auf einem dielektrischen
h'i Substrat, vorzugsweise ein Glassubstrat, auf welches eine der erfindungsgemäßen Aluminium-Silicium-Glas-Zusammensetzungen aufgebrannt ist. Auf diesen leitenden Cermet wird ein Nickel-Überzug von etwa
1,3 · ΙΟ-3 mm bis etwa 13 χ 10-Jmm, vorzugsweise von etwa 2,54 χ 10-Jmm Dicke nicht-galvanisch aufplattiert. Dieser nicht-galvanisch mit einem Nickel-Überzug aufplattierte Cermet eignet sich besonders vorteilhaft zur Verwendung als eine Kathodenentladungsoberfläche. Das jeweils angewandte spezielle Verfahren zur nicht-galvanischen Niekelplattierung ist nicht kritixh und es kann ein beliebiges derartiges aus einer ganzen Reihe verschiedener bekannter Verfahren zur nicht-galvanischen Niekelplattierung Anwendung finden.
Durch die Verwendung der verschiedenen erfindungsgemäßen Zusammensetzungen als Teil von Elektroden oder als Gesamtelektroden schlechthin in Gasentladungsanzeige- bzw. -darstellungsvorrichtungen lassen sich Verbesserungen erzielen. Grundsätzlich kann jede geeignete Geometrie für die Herstellung der Anzeigevorrichtung verwendet werden. Derartige Anzeigevorrichtungen weisen dielektrische Substrate mit einem dazwischenliegenden Hohl- bzw. Zwischenraum auf. Der Hohlraum wird durch einen Abstandshalter zwischen den Substraten gewährleistet. Die Substrate und Abstandshalter werden miteinander durch Klemmbefestigungen oder durch Verklebung verbunden. Die Substrate sind mit erfindungsgemäßen aufgebrannten (aufgesinterten) Elektroden versehen; zu diesem Zweck werden erfindungsgemäße Zusammensetzungen in den gewünschten Mustern auf die Substrate aufgebracht (beispielsweise aufgedruckt) und sodann zur Erzeugung von physikalisch und elektrisch zusammenhängenden Leitern erhitzt. Die Anzeigevorrichtung kann auch in an sich bekannter Weise gedruckte dielektrische Schichten aufweisen. Die Vorrichtung umfaßt Miuel zur Evakuierung des Hohlraums und zum nachträglichen Füllen mit dem jeweils geeigneten anregbaren Gas. Die Elektroden sind selbstverständlich betriebsmäßig elektrisch mit den erforderlichen elektrischen Schaltungen verbunden.
Im folgenden werden spezielle Beispiel der Erfindung beispielshalber erläutert.
Beispiele 1 bis 16
Siliciummetallpulver und Glasfritten wurden durch Mahlen in der Kugelmühle auf Teilchengrößen der Maschenzahl-400 (US-Standardsiebskala) reduziert Diese Stoffe wurden sodann in den geeigneten Gewichtsverhältnissen mit Aluminiumpulver der Main schenzahl -400 (mit einem Maximalgehalt von 0.15% Silicium als Unreinheiten) ausgewogen und zur Trokkenmischung in einen versiegelten Glaskolben eingebracht, der mehrere Stunden lang gerollt bzw. umgewälzt wurde. (Zu Beachten: In der vorliegenden
π Beschreibung und in den Ansprüchen wird angenommen, daß das Aluminium bis zu Cl5% Silicium enthalten kann. Aluminium mit einem Gehalt von mehr als 0,15% Silicium kann auch für die Zwecke der Erfindung verwendet werden, mit denen :-~ute Ergebnisse erzielt werden, durch diesem Fall wurde jedoch die 0,!5% übersteigende Menge von enthaltenem Silicium als Teil des Siliciumanteils der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gemäß der Beschreibung und den Ansprüchen in Rechnung gestellt.) Dieses Gemisch wurde sudann mit einem geeigneten organischen Bindemittel zu einer dicken Filmpaste angerührt
Die dicken Filmpasten wurden durch ein mit einem Druckmuster versehenes 325 Maschensieb auf Natronkalkglassubstrate aufgedruckt, und zwar in Form eines
jn 56 Rechtecke umfassenden Serpentinenmusters. Die Pastenaufdrucke wurden 15 Minuten lang bei 100~C bis auf eine Trockendicke von etwa 20 bis 25 Mikron getrocknet und sodann an Luft in einem Bandtunnelofen bei den in den Tabellen I und II angegebenen
Γι Temperaturen 15 Minuten lang bei Spitzentemperatur gebrannt. Die gebrannten Filme besaßen eine Dicke von etwa 20 Mikron.
Tabcll. I
Beispiel Nr. Silicium
Gins
Aluminium Spezifischer Folienwidersland (Ohm/I iiiclie) bei den jeweiligen Brenntemperaturen (in < I
615
625
645
1 0.25 30 69.75 0.54 0.29 615 0.027 0.022 0.018
2 0.50 30 69.50 0.107 0.134 0,028 0.013 0.013 0.011
J 0.75 30 69,25 0,036 0.030 0.04 0.009 0.012 0.013
4 1.0 30 69.00 0.020 0.020 0,07 0,013 0.012 0.009
5 1.25 30 68,75 0.018 0.018 0.034 0.013 0.013 0.012
6 1.50 30 68.50 0.012 0.012 0.056 0.011 0,011 0,009
Tabelle Il
Hcispiel Nr. Silicium (ilas Aluminium Spezifischer Folien»'dcrslancl (Ohm/l Iac he) bei den jew eiligen
Brenntemperaturen (in O
(%) Γ») <"'») 605 625 635 645
7 10 20 70 0,052 0.026 0,027 0.032
8 20 20 60 0.094 0,036 0.036 0.040
9 30 20 30 0.18 0,063 0,070 0.066
K) 10 30 60 0.18 0,027 0,025 0,030
Il 20 30 50 0.040 0.043 0,042 0,048
I OllselZlllllI
Ueispicl Nr. Silicium (ihr
("..I C-I
Λluiiiiniiim Spe/ili^'hcr Ti»licn\\iilcr\l.inil lOhm/Thiche) bei den
Itrcnnlenipcr.iturc-u ( im < )
W15
(1.15
12 30 30 4(1 I.1 0.Γ 0.12 0,12 (1.14
LI 10 40 50 3.(i 0.055 0.03S 0,036 0,03d
Il 20 Kl Kl -1.5 (M 1S II.II') ().()/> 0.075
15 .!(I 10 30 5.1 0.5-1 0.32 0.2S 0.32
Kl 7.5 5(1 42.5 1000 O. IS IMS 0.(Ki (I 07
In Tiibt'lk' I sind du· Malcrialantcile in Gew.-'Vo, die Scheitelwerle der Brenntemperaturen ι in ti der spe/ifische l'olicnwiderstand der gebrannten Proben angegeben. Die Zusammensetzungen gemäß den Beispielen 1 bis 6 können gut wiederholt gebrannt bzw. nachgebrannt werden, ohne beeinträchtigende Tröpfchenbildung. In Rillen, wo wiederholtes Brennen b/w. Nachbrennen oberhalb 5HO1C nicht erforderlich ist. geben die Beispiele 7 bis Ib gemäß Tabelle Il auf Glassubstraten Leiter mit ausgezeichneter Haftung und Teuchtigkeitsbeständigkcit bei gleichzeitig verbesserter Kratzfestigkeit.
Beispiel 17
[;inc Glasfritte wurde durch Mahlen in der Kugelmühle auf Teilchengrößen der Maschen/.ihl -400 (US Standardsiebskala) zerkleinert. Das Material wurde sodann in dem erforderlichen Verhältnis mit Aluminiumpulver (das ma\imal (1.I1J1Wi Silicium als Unr"''",iiei'en enthalten kann) der Maschen/ahl 400 ausgewogen und zum TrocKcnmischen in einen verschlossenen Glaskolben eingebracht, der anschließend mehrere Stunden lang gerollt bzw. gewälzt wurde. Das so erhaltene Trockengemisch wurde sodann mit einem geeigneten organischen Tindeniittel zu einer dicken F:ilmpas:e angerührt.
Diese dicke l-'ilmpasie wurde, wie für die Beispiele I bis 16 beschrieben, aulgedruckt, getrocknet und gebranni. In der Tabelle IM sind die Brenntemperaturen und der spezifische lolienu iderstand dieser Aluminium-Glas-l.eitei/usa mine nsetzung angeführt.
Tabelle III
licispicl Nr. Silicium
(■las
c-i
Spe/ιΙΪΜίκΓ I olienwiilerst.riil (()hm/l l.ichel bei ilen
jeweiligen Hrentiteniper.iHiren I in ( I
W15 dl 5 (i25 dl
7O
0.45
0.20
K in Vergleich von Tabelle III mit den Tabellen I und Il Hißt zwei unerwartete Tatsachen erkennen. Die erste besteht darin, daß bei der gleichen Brenntemperatur die erfindungsgemäßc Aluminiiim-Silicium-Glas-Leiterzusammensetzung — mit einer einzigen Ausnahme — einen niedrigeren spezifischen Widerstand als die als Vergleich gewählte Aluminium-Glas-Leiterzusammensetzung besitzt. Dieses Phänomen kommt völlig unerwartet, da Jem Fachmann geläufig ist. daß Legierungen gewöhnlich einen spezifischen Widerstand besitzen, der wenigstens größer als der spezifische Widerstand der leitfähigeren Legierungskomponente ist und häufig sogar auch größer als der spezifische Widerstand der weniger ieitfähigen Legierungskomponente.
Das zweite unerwartete Phänomen besieht darin, daß das »BrennlcniDcraturfenster«. d.h. der Bereich zulässiger Brenntemperaturei. mit denen gute !Ergebnisse erzielt werden, durch die Zufügung von Silicium zu einer Leiterzusammensetzung auf Aluminiumbasis in unerwarteter Weise verbreitert werden kann.
Zusammenfassung
Durch die F.rfindung werden Pulverzusammensetzungen zur Herstellung von Leitern, beispielsweise Mikroschaltungsleitern. von Endanschlüssen für Kondensatoren, von Elektroden für Gasentladungs-Anzeige- bzw. -Darstellungsvorrichtungen usw. geschaffen. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind Dispersionen von anorganischen Pulvern in einem inerten Trägermedium und können in herkömmlicher Weise auf dielektrische Substrate aufgedruckt und gebrannt werden. Die anorganischen Pulverzusammensetzungen umfassen Aluminium. Silicium und Glas.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Leitfähige Zusammensetzung auf der Basis von Aluminium und Glas, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Bestandteile:
20 bis 90 Gew-% Aluminium
10 bis 50 Gew.-% Glas und
0,25 bis 30 Gew.-% Silizium
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,25 bis 1,5 Gew.-% Silicium, 25 bis 35 Gew.-% Glas und 75 bis 87 Gew.-% Aluminium aufweist
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 7 bis 11 Gew.-% Silicium, 35 bis 45 Gew.-% Glas sowie 35 bis 58 Gew.-% Aluminium enthält.
4. Zusammensetzung nach Anspnich 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie 10 Gew.-% Silicium, 40 Gew.-% Gias und 50 Gew.-°/o Aluminium enthält.
5. Verwendung einer leitfähigen Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Dickfilmmuster auf einem nichtleitenden Substrat, bedeckt von einer Nickelschicht mit einer Dicke von 13 bis etwa 13/1000 mm.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4221604A (en) * 1978-05-22 1980-09-09 Corning Glass Works Hermetic seals
US4293325A (en) * 1978-05-22 1981-10-06 Corning Glass Works Method of forming hermetic seals
US4255291A (en) * 1979-06-21 1981-03-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Air-fireable conductor composition
US4378410A (en) * 1980-06-06 1983-03-29 Rockwell International Corporation Compliant glass for solid state devices
US4366094A (en) * 1981-02-02 1982-12-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Conductor compositions
US4454167A (en) * 1982-07-06 1984-06-12 Beckman Instruments, Inc. Process for generating conductive patterns
JPS59213639A (ja) * 1983-05-02 1984-12-03 バロ−ス・コ−ポレ−シヨン ガラス組成物および該ガラス組成物を含むインキ組成物
US4489104A (en) * 1983-06-03 1984-12-18 Industrial Technology Research Institute Polycrystalline silicon resistor having limited lateral diffusion
JPS616151A (ja) * 1984-06-20 1986-01-11 Okuno Seiyaku Kogyo Kk 青色色光用無機素材光学フイルタ−
JPS616150A (ja) * 1984-06-20 1986-01-11 Okuno Seiyaku Kogyo Kk 緑色色光用無機素材光学フイルタ−
US4939022A (en) * 1988-04-04 1990-07-03 Delco Electronics Corporation Electrical conductors
GB2237802B (en) * 1989-11-08 1994-06-01 Stoves Ltd Improvements in or relating to methods of vitreous enamelling
US5358666A (en) * 1990-11-30 1994-10-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. Ohmic electrode materials for semiconductor ceramics and semiconductor ceramics elements made thereof
US5334412A (en) * 1991-12-23 1994-08-02 Ferro Corporation Enamel for use on glass and a method of using the same
GB9326526D0 (en) * 1993-12-29 1994-03-02 Cookson Group Plc Glaze for refractory materials
US6653769B1 (en) * 1999-06-17 2003-11-25 Kyocera Corporation Spacers used for picture display devices and a method of producing the same
DE19945866A1 (de) * 1999-09-24 2001-03-29 Dmc2 Degussa Metals Catalysts Verfahren zur Herstellung einer leitfähigen Beschichtung auf Glas oder emailliertem Stahl und hiernach beschichtete Substrate
CN114267473B (zh) * 2022-02-28 2022-05-27 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 一种粘度及触变值稳定易印刷片式电阻浆料

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3484284A (en) * 1967-08-15 1969-12-16 Corning Glass Works Electroconductive composition and method
US4044173A (en) * 1972-05-03 1977-08-23 E. R. A. Patents Limited Electrical resistance compositions
GB1412341A (en) * 1973-01-29 1975-11-05 Atomic Energy Authority Uk Metallising pastes
US4000026A (en) * 1973-03-12 1976-12-28 Union Carbide Corporation Method and cement for bonding carbon articles
GB1506450A (en) * 1974-09-18 1978-04-05 Siemens Ag Pastes for the production of thick-film conductor paths

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Publication number Publication date
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