DE2938465C2 - Leitermasse - Google Patents
LeitermasseInfo
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
- H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
- H05K1/095—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks for polymer thick films, i.e. having a permanent organic polymeric binder
Description
Die Erfindung geht von einer Leitermasse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.
Derartige Leitermassen werden bei der Dickschichttechnik zur Herstellung elektrisch leitender Strukturen,
wie z. B. Leiterbahnen und dgl., verwendet, wobei die Leitermasse auf einen isolierenden Träger, bestehend
aus z. B. Hartpapier, aus Glas oder aus Keramik, nach einem der bekannten Verfahren aufgebracht und
ausgehärtet wird. Neben den Leiterbahnen sind oft noch andere gedruckte Bauelemente, wie z. B. Widerstände
oder Kondensatoren, auf dem isolierenden Träger vorhanden. Die herkömmlichen Leitermassen enthalten
in einem Bindemittel verteilte Edelmetalle, insbesondere Gold, Silber, Platin oder Palladium und deren
Mischungen und Legierungen, da deren relativ inertes Verhalten ein Einbrennen bzw. Aushärten an der Luft
gestattet. Durch die Beigabe der Edelmetallteilchen wird die Leitfähigkeit der Leitermasse beeinflußt,
während das Bindemittel die Metallteilchen aneinander und an den isolierenden Träger binden soll.
Um die Haftfähigkeit und das Lötverhalten zu verbessern, ist die Verwendung einer Leitermasse
bekannt (DE-AS 24 41207), die neben Silber- und Palladiumteilchen, die in einem Glaspulver dispergiert
sind, noch ein Zusatzmittel in Form eines Nickeloxids in der Größenordnung von 1 bis 4 Gew.-% enthält.
Edelmetallteilchen, Glaspulver und Zusatzmittel sind in einem Träger dispergiert, der eine inerte Flüssigkeit ist,
wobei 90% der Teilchen die Größe von 5 μιη nicht überschreitet.
Als Flüssigkeit werden aliphatische Alkohole, Ester solcher Alkohole, Terpene und Lösungen von Harzen
vorgeschlagen. Zur Förderung einer raschen Aushärtung der Leitermasse kann der Träger noch flüchtige
Flüssigkeiten enthalten. Das Verhältnis von Träger zu Metallteilchen kann sehr verschieden gewählt werden.
Zur Bildung einer Dispersion mit einer bestimmten Konsistenz wird man mit 0,5 bis 20 Gewichtsteilen
Metallteilchen je Gewichtsteil Träger arbeiten. Die Leitermasse wird z. B. im Siebdruckverfahren auf den
isolierenden Träger aufgebracht und bei einer Temperatür ausgehärtet, die unter dem Schmelzpunkt des
eingesetzten Edelmetalls liegt Wählt man als Metallteilchen Pd/Ag-Teilchen, so liegt die Einbrenntemperatur
typischerweise bei 750 bis 950° C bei einer Einwirkzeit von 5 bis 10 Minuten.
Es ist ferner eine Leitermasse bekannt (DE-OS 2810 427), die aus einem inerten flüssigen Medium
besteht, in dem ein anorganisches Pulver, bestehend aus Edelmetallen, Kupferoxid und Glas, dispergiert ist Als
Edelmetallteilchen hat man 75 bis 91 Gew.-% Ag/Pd gewählt, wobei das Mischverhältnis Ag zu Pd bei 2 :1
bis 15:1 liegt Das anorganische Bindemittel des Pulvers besteht aus einer Mischung von wismutfreiem
Glas, Kupferoxid, Bleioxid und einem polynärem Oxid, das eine pyrochlor-verwandte Kristallstruktur aufweist
Es sind in der Leitermasse mindestens 9 Gew.-% des anorganischen Bindemittels vorhanden, damit ein
ausreichendes Haftvermögen erzielt wird. Das anorganische Pulver wird mit einem inerten, flüssigen Medium
zu einer pastenartigen Masse vermischt, die in bekannter Weise mittels Siebdruckverfahrens auf einen
isolierenden Träger aufgebracht wird. Beispiele für das Medium sind organische Flüssigkeiten, wie z. B.
aliphatische Alkohole, Ester solcher Alkohole, Lösungen von Harzen, wie der von niederen Alkoholen
abgeleiteten Polymethacrylate. Nach der Trocknung zur Entfernung des Mediums wird die Leitermasse ausgehärtet
im Bereich von 750°C bis 930° C während 5 bis 30 Minuten im Maximum. Eine längere Aushärtzeit
ermöglicht die Anwendung niedriger Temperaturen.
Das anorganische Bindemittel ist aus relativ kompliziert aufgebauten Bestandteilen zusammengesetzt.
Aus der DE-OS 15 90 294 ist eine Formmasse für elektrisch leitende Überzüge auf Brücken, Straßen usw.
bekannt, die aus einem Gemisch eines wärmestabilen Latex und eines darin fein verteilten, calcimierten
Erdölkokses besteht. Der Latex seinerseits setzt sich aus einem Mischpolymer von Styrol-Butadien mit Fumarsäure
und Acrylsäure im Wasser zusammen. Aus der gleichen Veröffentlichung ist es bekannt, als Bindemittel
so für die Überzugsmasse ein Aminoharz zu verwenden, dem Graphit oder Ruß als leitende Teilchen beigemengt
sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leitermasse nach der eingangs genannten Art zu finden,
die kostengünstiger herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Als isolierender Träger für die Leitermasse kann ein Substrat aus Hartpapier, Glas, Keramik oder Kunststoff,
wie z. B. Polyäthylensulfon, Polyphenylensulfid oder Polimid, dienen. Die Leitermasse wird zur Herstellung
von elektrisch leitenden Strukturen verwendet, die z. B. Leiterbahnen, Kontaktflächen oder dgl. sein können.
Die Auftragung auf den Träger erfolgt beispielsweise mittels Siebdruck. Auch kann die Leitermasse im
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Einzelfall mit Hilfe eines Pinsels aufgetragen werden, falls es sich um Nachbesserungsarbeiten handelt
Insbesondere kann die Leitermasse beispielsweise dann
Verwendung finden, wenn an den Träger eine Lötfahne mittels eines Nietes befestigt wird. Um den Obergangswiderstand
zwischen Leiterbahn über den Niet zur Lötfahne zu verkleinern, kann man den Niet ganz mit
der Leitermasse überdecken. Damit wird auch bei Temperaturschwankungen die Kontaktsicherheit wesentlich
erhöht ]0
Die Leitermasse besteht aus einem Bindemittel, in dem fein verteilte, elektrisch leitende Metallteilchen
dispergiert sind. Als Metallteilchen finden Silberteilchen Anwendung, deren Größe 15 μπι nicht übersteigen
sollte. Der Anteil der Silberteilchen an der gesamten
Mischung beträgt 50 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 58 Gew.-%. Die übrigen Bestandteile der Mischung sind
das Bindemittel mit 30 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 35 Gew.-%, und ein Verdünnungsmittel mit 5 bis 15
Gew.-%, vorzugsweise 7 Gew.-%.
Das Bindemittel selbst besteht aus einer Mischung eines Aminoharzes mit einem Mischpolymerisat, wobei
bezogen auf das Bindemittel der Anteil des Aminoharzes 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 27 Gew.-%, und der
Anteil des Mischpolymerisates 50 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 73 Gew.-%, beträgt Als Aminoharz kann
man ein nichtplastifiziertes hochreaktives Melamin-Formaldehydharz verwenden. Als Mischpolymerisat
kann man ein epoxidharzmodifiziertes. Carboxylgruppen enthaltendes Acrylharz einsetzen.
Das Verdünnungsmittel sollte mögüchst so beschaffen sein, daß es mit dem Bindemittel beliebig
verdünnbar ist, wodurch die Viskosität beliebig einstellbar ist Es kommt hier Toluol, Xylol, Aceton,
Methyläthylketon, Äthylacetat Alkylglykol, Methylglykol,
Butyiacetat oder Cyclohexanon in Frage.
Die Bestandteile der Leitermasse können in herkömmlicher Weise in einem Schnellmischer oder einer
Kugelmühle vermischt werden, wobei lediglich zu beachten ist daß die Mischung nicht zu heiß wird, d. h.
daß die Temperatur möglichst nur wenig über Zimmertemperatur liegt, um eine vorzeitige Aushärtung
zu vermeiden.
Die Aufbringung der Leitermasse auf den isolierenden Träger erfolgt entweder im Siebdruckverfahren
oder die Leitermasse kann — wie bereits erwähnt — mit einem Pinsel z. B. zu Ausbesserungsarbeiten auf lokale
Stellen aufgetragen werden. Nach der Aufbringung wird die Leitermasse entweder an Luft und/oder im Ofen
getrocknet Es ist eine Frage der zur Verfügung stehenden Zeit, für welche der Aushärtungsmöglichkeiten
man sich entscheidet Während die Lufttrocknung sehr lange dauert, kann man die Leitermasse im Ofen
bei einer Temperatur von 80° C in 20 Minuten aushärten. Nach dem Aushärten besitzt die Leitermasse einen
Quadratwidei stand von kleiner 0,9 Ohm.
Claims (6)
1. Leitermasse zur Herstellung elektrisch leitender Strukturen auf einem isolierenden Träger, bestehend
aus einem Bindemittel und darin fein verteilten, elektrisch ieitenden Metallteilchen, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bindemittel aus einer Mischung eines Aminoharzes mit einem Mischpolymerisat
und einem Verdünnungsmittel besteht
2. Leitermasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aminoharz ein nichtplastifiziertes
hochreaktives Melamin-Formaldehydharz ist
3. Leitermasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat ein epoxidharzmodifiziertes,
carboxylgruppenenthaltendes Acrylharz ist
4. Leitermasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus 30 bis 40 Gew.-%,
vorzugsweise 35 Gew.-°/o, Bindemittel, 50 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 58 Gew.-%, Silberpulver und
5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 7 Gew.-°/o, Verdünnungsmittel besteht.
5. Leitermasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Bindemittel aus 50 bis 90 Gew.-%,
vorzugsweise 73 Gew.-%, Mischpolymerisat und 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 27 Gew.-%, Aminoharz
besteht.
6. Leitermasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdünnungsmittel Toluol, Xylol,
Aceton, Methyläthylketon, Äthylacetat oder Äthylglykol ist.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19792938465 DE2938465C2 (de) | 1979-09-22 | 1979-09-22 | Leitermasse |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2938465A1 DE2938465A1 (de) | 1981-04-02 |
DE2938465C2 true DE2938465C2 (de) | 1982-01-21 |
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ID=6081625
Family Applications (1)
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DE19792938465 Expired DE2938465C2 (de) | 1979-09-22 | 1979-09-22 | Leitermasse |
Country Status (1)
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-
1979
- 1979-09-22 DE DE19792938465 patent/DE2938465C2/de not_active Expired
Also Published As
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